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無標(biāo)記超分辨率顯微技術(shù)精確顆粒大小與位置
2022年04月25日 10:53:08
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：3737
來自奧地利格拉茨大學(xué)的研究人員近日開發(fā)了一種新的測量和成像方法，該方法可在不需要任何染料或標(biāo)簽的情況下解析小于光衍射極限的納米結(jié)構(gòu)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】激光掃描顯微鏡用激光作掃描光源，逐點(diǎn)、逐行、逐面快速掃描成像，掃描的激光與熒光收集共用一個(gè)物鏡，物鏡掃描激光的聚焦點(diǎn)，也是瞬時(shí)成像的物點(diǎn)。由于激光束的波長較短，光束很細(xì)，所以激光掃描顯微鏡有較高的分辨力，大約是普通光學(xué)顯微鏡的3倍。
在激光掃描顯微鏡中，光束在樣品上掃描，并測量來自樣品的透射光、反射光或散射光。大多數(shù)顯微方法測量來自樣品的光強(qiáng)度或亮度，但大量信息存儲在光的其他特性中，例如它的相位、偏振和散射角。
來自奧地利格拉茨大學(xué)的研究人員近日開發(fā)了一種新的測量和成像方法，該方法可在不需要任何染料或標(biāo)簽的情況下解析小于光衍射極限的納米結(jié)構(gòu)。研究人員對激光掃描顯微鏡進(jìn)行改進(jìn)，它使用強(qiáng)聚焦激光束照射標(biāo)本。研究人員拓展了這項(xiàng)技術(shù)，使得激光掃描顯微鏡不僅可以測量光與被研究標(biāo)本相互作用后的亮度或強(qiáng)度，還可以檢測光場中編碼的其他參數(shù)。
光的相位、偏振和強(qiáng)度，在空間上都會發(fā)生變化，這種變化方式包含了與之相互作用的樣品細(xì)節(jié)，然而，如果只在相互作用后測量總體光功率，那么大部分信息都會被忽略。為了捕捉這些額外信息，研究人員檢查了強(qiáng)度和偏振信息的空間分辨率。
研究人員通過掃描含有不同大小的金屬納米顆粒的簡單樣品中所感興趣的區(qū)域，然后記錄傳輸光的偏振和角度分辨圖像展示了這種新方法。他們使用一種算法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，該算法創(chuàng)建了一個(gè)粒子模型，模型可自動(dòng)調(diào)整，以盡可能精確地模擬測量數(shù)據(jù)。
盡管這些顆粒及其距離比許多顯微鏡的分辨率極限要小得多，但新方法能夠解決這一問題。這種方法能夠幫助擴(kuò)展用于研究各種樣品中納米結(jié)構(gòu)的顯微工具箱，與基于類似掃描方法的超分辨率技術(shù)相比，這種完全非侵入性的方法，意味著不需要在成像前向標(biāo)本中注入任何熒光分子。更重要的是，該算法能夠提供有關(guān)標(biāo)本的其他參數(shù)，如顆粒的精確大小和位置。這種激光掃描顯微鏡新方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)顯微鏡和超分辨率技術(shù)之間的差距，有朝一日或可被用來觀察復(fù)雜樣品的精細(xì)特征。
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