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2017-04-28 13:25 |
物理學(xué)家開發(fā)出一種光子芯片可用于超高分辨率光學(xué)顯微鏡
比勒費(fèi)爾德大學(xué)（Bielefeld University）和來(lái)自挪威特羅姆瑟市的北極大學(xué)的物理學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種光子芯片，使它可以用于實(shí)現(xiàn)超高分辨率光學(xué)顯微鏡，也被稱為“納米顯微鏡”，相比傳統(tǒng)的顯微鏡，這種新型顯微鏡的分辨率更高。在納米顯微鏡中，單個(gè)熒光分子的定位精度可達(dá)到幾納米米，也就是說，達(dá)到一百萬(wàn)分之一毫米。 6 G X'&z
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這種分辨率信息可用于生產(chǎn)具有分辨率約為20至30納米的圖像，相比常規(guī)的光學(xué)顯微鏡要好十倍以上。到現(xiàn)在為止，這種方法仍需要使用昂貴的特殊儀器。而比勒費(fèi)爾德大學(xué)和特羅姆瑟大學(xué)已經(jīng)提出了這種新的基于芯片的納米專利的技術(shù)。今年4月，研究人員在《自然光子學(xué)》雜志上發(fā)表這項(xiàng)研究。 ya5a7
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來(lái)自比勒費(fèi)爾德大學(xué)的Mark Schüttpelz博士和來(lái)自特羅姆瑟大學(xué)的Balpreet Singh Ahluwalia博士，是這種光基波導(dǎo)芯片的發(fā)明者。Thomas Huser博士 和 Robin Diekmann博士是來(lái)自比勒費(fèi)爾德大學(xué)光子學(xué)和生物分子學(xué)的教授，也參與了該研究小組的這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。這項(xiàng)技術(shù)的提出為實(shí)驗(yàn)研究人員提供了一種更方便的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得相關(guān)實(shí)驗(yàn)更加容易：一個(gè)探針直接為樣品芯片照明，其大小大約為目標(biāo)大小。包括一個(gè)相機(jī)鏡頭和一個(gè)垂直記錄信號(hào)的芯片。獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)可以重構(gòu)為一種超分解的圖像，其所得圖像的分辨率相比常規(guī)顯微鏡要有一個(gè)顯著提高。 LinARMPv
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利用這種納米顯微技術(shù)建立的圖像既可以是一個(gè)細(xì)胞的部分大小，也可以是幾個(gè)細(xì)胞大小，這種圖像同時(shí)都可以獲取，并且，使用光子芯片現(xiàn)在可以在一個(gè)高分辨率圖像中觀察超過50個(gè)細(xì)胞。“這種新型芯片的發(fā)明是超分辨技術(shù)在顯微鏡模式的一種典型轉(zhuǎn)變，它現(xiàn)在將允許實(shí)現(xiàn)更廣泛的利用納米科學(xué)進(jìn)行的研究，并涉及日常的各種應(yīng)用，” Mark Schüttpelz博士說。 U T[nzbG
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目前納米技術(shù)是極其復(fù)雜的且是昂貴的，并且需要集中培訓(xùn)的技術(shù)人員。到目前為止，這些局限性限制了納米只有高度專業(yè)化的機(jī)構(gòu)在世界各地使用，這也為其擴(kuò)展到生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用增加了困難，更別說醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室等標(biāo)準(zhǔn)分析實(shí)驗(yàn)室了。 8yz A
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通過比勒費(fèi)爾德大學(xué)和特羅姆瑟大學(xué)的研究人員的這種基于芯片的納米顯微鏡的發(fā)明將在顯微鏡和納米發(fā)展的悠久歷史上占有一席之地，如： piJ/ e
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•1609年，伽利略發(fā)明了光學(xué)顯微鏡。 SFoF]U09
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•1873年，Ernst Abbe發(fā)現(xiàn)了限制了光學(xué)系統(tǒng)的分辨率為約250納米的可見光顯微鏡的基本性質(zhì)。 ?2[=llS4
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•近年來(lái)，為了克服光的衍射極限，已經(jīng)開發(fā)了幾種光學(xué)方法。2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了實(shí)現(xiàn)大約20至30納米范圍的超分辨率的一項(xiàng)顯微技術(shù)。 }Bw=2 ~
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原文來(lái)源：https://phys.org/news/2017-04-chip-based-nanoscopy-microscopy-hd-quality.html
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