La microscopía de agotamiento del estado fundamental ( microscopía GSD ) es una implementación del concepto RESOLFT . El método fue propuesto en 1995 [1] y demostrado experimentalmente en 2007. [2] Es el segundo concepto para superar la barrera de difracción en microscopía óptica de campo lejano publicado por Stefan Hell . Utilizando centros de vacantes de nitrógeno en diamantes se logró una resolución de hasta 7,8 nm en 2009. [3] Esto está muy por debajo del límite de difracción (~200 nm).
En la microscopía GSD se utilizan marcadores fluorescentes. En una condición, el marcador puede excitarse libremente desde el estado fundamental y regresa espontáneamente mediante la emisión de un fotón fluorescente. Sin embargo, si se aplica adicionalmente luz de longitud de onda apropiada, el tinte puede excitarse hasta un estado oscuro de larga duración, es decir, un estado en el que no se produce fluorescencia. Mientras la molécula se encuentre en el estado oscuro de larga duración (p. ej., un estado triplete ), no puede excitarse desde el estado fundamental. La conmutación entre estos dos estados (brillante y oscuro) mediante la aplicación de luz cumple todos los requisitos del concepto RESOLFT y de la obtención de imágenes en escala inferior a la longitud de onda y, por lo tanto, se pueden obtener imágenes con una resolución muy alta. Para una implementación exitosa, la microscopía GSD requiere fluoróforos especiales con alto rendimiento triplete [4] o la eliminación de oxígeno mediante el uso de diversos medios de montaje como Mowiol o Vectashield. [2]
La implementación en un microscopio es muy similar a la microscopía de agotamiento de emisión estimulada , sin embargo, puede operar con una sola longitud de onda para la excitación y el agotamiento. Usando un punto focal en forma de anillo apropiado para la luz que cambia las moléculas al estado oscuro, la fluorescencia se puede apagar en la parte exterior del punto focal. Por lo tanto, la fluorescencia sólo se produce en el centro del punto focal del microscopio y la resolución espacial aumenta.