عادةً ما يكون الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة منخفض الدقة، مقارنة بالتقنيات الأخرى مثل المجهر الفلوري فائق الدقة. فالمجهر الفلوري يتجاوز حد حيود الضوء (أصغر مسافة يمكن تحديدها بين نقطتين في الصورة)، مما يسمح بتصوير الهياكل البيولوجية بدقة أعلى بكثير، ويحقق دقة تصل إلى عشرات النانومترات (1 نانومتر يمثل واحدا على مليون من المليمتر)، أما الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة فيقتصر على نحو 3 ميكرومترات (1 ميكرومتر يمثل واحدا على ألف من المليمتر)، وهي المشكلة التي تغلّب عليها باحثون من جامعة طوكيو اليابانية ونجحوا في تعزيز دقته لتصل إلى 120 نانومترا، مما مكّنهم من رؤية أوضح بـ30 مرة للأجزاء الداخلية من بكتيريا «الإشركية القولونية».
ويهدف الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة إلى تحليل العينات بناء على تفاعلها مع الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، فيستخدم مجهرا مزودا بمصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء وكاشف لتحليل العينات. وتتفاعل الأشعة تحت الحمراء مع العينة مما يسبب اهتزازات جزيئية مميزة للروابط الكيميائية المختلفة الموجودة بها. ومن خلال قياس امتصاص أو انعكاس ضوء الأشعة تحت الحمراء بواسطة العينة بأطوال موجية تصل إلى 3 ميكرومترات، يمكن الحصول على معلومات مفصلة عن تركيبها الكيميائي وبنيتها.
واهتم الباحثون بتطوير تلك التقنية على الرغم من أن المجهر الفلوري فائق الدقة يتيح دقة أعلى، وذلك لعدة أسباب ذكرها الباحثون في الدراسة المنشورة بدورية «نيتشر فوتونكس»، وهي:
أولا: يتمتع الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء بالقدرة على تصوير الهياكل الخلوية دون الحاجة إلى وضع علامات على العينات أو إتلافها، بينما يتطلب الفحص المجهري الفلوري فائق الدقة ذلك، وهذه العلامات يمكن أن تكون مواد سامة للعينات في بعض الأحيان وتغير سلوكها الطبيعي.
ثانيا: يوفر معلومات هيكلية وكيميائية عن العينات التي تُدرس، وهذا يمكن أن يكون ذا قيمة لا تقدر بثمن في البحوث البيولوجية، ويمكن أن يوفر فهمُ التركيب الكيميائي للمكونات الخلوية نظرة ثاقبة عن وظيفتها وسلوكها.
ثالثا: يسمح بتصوير الخلايا الحية دون الحاجة إلى ظروف قاسية مثل وضع العينات في الفراغ (أي إزالة الهواء أو أي غازات أخرى من البيئة المحيطة بالعينة)، وهذه القدرة ضرورية لدراسة العمليات البيولوجية الديناميكية في الوقت الحقيقي.
رابعا: يمكن لضوء هذه الأشعة اختراق العينات البيولوجية بشكل أعمق مقارنة بالضوء المرئي المستخدم في الفحص المجهري الفلوري، ويتيح هذا الاختراق الأعمق تصوير عينات أكثر سمكا، مثل الأنسجة أو الأغشية الحيوية.
خامسا: التطبيقات الأوسع لهذه التقنية، فبينما يتفوق الفحص المجهري الفلوري فائق الدقة في بعض التطبيقات مثل تصوير هياكل محددة ذات علامات محددة بدقة عالية، فإن هذه التقنية لها مكانتها في التطبيقات التي تكون فيها المعلومات الكيميائية وعدم التدخل الجراحي وتصوير الخلايا الحية ذات أهمية قصوى. فعلى سبيل المثال يمكن استخدامه لدراسة التمثيل الغذائي الخلوي والتفاعلات الدوائية وعلم الأمراض بطرق لا يستطيع المجهر الفلوري إجراءها.
