來自加州大學(xué)圣地亞哥分校的電氣工程師們開發(fā)了一種能大大提高普通光鏡分辨率的新技術(shù)，從而可以直接用來觀察活細(xì)胞中更精細(xì)的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。在應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)之后，能夠?qū)鹘y(tǒng)的光學(xué)顯微鏡變成所謂的超級(jí)分辨率顯微鏡。這項(xiàng)技術(shù)主要使用到了一種特殊的工程材料，當(dāng)它照亮樣品時(shí)縮短了光的波長(zhǎng)--這種縮小的光從本質(zhì)上使顯微鏡能以更高的分辨率成像。
 

　　加州大學(xué)圣地亞哥分校電氣和計(jì)算機(jī)工程系教授劉兆偉(Zhaowei Liu，音譯)表示：“這種材料將低分辨率的光轉(zhuǎn)換為高分辨率的光。它非常簡(jiǎn)單，易于使用。只要把樣品放在材料上，然后把整個(gè)東西放在普通的顯微鏡下--不需要花哨的修改”。
 

　　這項(xiàng)新技術(shù)發(fā)表在《Nature Communications》上，克服了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的一個(gè)局限性--低分辨率。光鏡對(duì)活細(xì)胞成像很有用，但它們不能用來看更小的東西。傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡的分辨率限制為200納米，這意味著任何比這一距離更近的物體都不會(huì)被觀察到。雖然有更強(qiáng)大的工具，如電子顯微鏡，它的分辨率可以看到亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它們不能用來給活細(xì)胞成像，因?yàn)闃悠沸枰旁谡婵帐依铩?br/> 

　　劉教授表示：“主要的挑戰(zhàn)是找到一種具有非常高的分辨率，并且對(duì)活細(xì)胞也是安全的技術(shù)”。劉的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的技術(shù)結(jié)合了這兩個(gè)特點(diǎn)。有了它，傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡可以用來對(duì)活體亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，分辨率可達(dá)40納米。
 

　　該技術(shù)由一個(gè)顯微鏡載玻片組成，該載玻片上涂有一種叫做雙曲超材料的光收縮材料。它是由納米級(jí)的銀和硅玻璃交替層組成的。當(dāng)光線通過時(shí)，其波長(zhǎng)縮短并散射，產(chǎn)生一系列隨機(jī)的高分辨率斑點(diǎn)圖案。
 

　　當(dāng)一個(gè)樣品被安裝在載玻片上時(shí)，它以不同的方式被這一系列的斑點(diǎn)光圖案所照亮。這就產(chǎn)生了一系列的低分辨率圖像，這些圖像都被捕獲，然后由一個(gè)重建算法拼湊起來，產(chǎn)生一個(gè)高分辨率的圖像。
 

　　研究人員用一臺(tái)商用倒置顯微鏡測(cè)試了他們的技術(shù)。他們能夠?qū)晒鈽?biāo)記的Cos-7細(xì)胞中的精細(xì)特征(如肌動(dòng)蛋白絲)進(jìn)行成像--這些特征僅使用顯微鏡本身是無法清楚辨別的。該技術(shù)還使研究人員能夠清楚地分辨出間隔為40至80納米的微小熒光珠和量子點(diǎn)。
 

　　(原標(biāo)題：科學(xué)家研發(fā)新材料 能大幅提升光學(xué)顯微鏡的分辨率)