物理学家开发出一种光子芯片可用于超高分辨率光学显微镜

比勒费尔德大学（Bielefeld University）和来自挪威特罗姆瑟市的北极大学的物理学家们已经开发出一种光子芯片，使它可以用于实现超高分辨率光学显微镜，也被称为“纳米显微镜”，相比传统的显微镜，这种新型显微镜的分辨率更高。在纳米显微镜中，单个荧光分子的定位精度可达到几纳米米，也就是说，达到一百万分之一毫米。 t6.hg3Y  
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　　这种分辨率信息可用于生产具有分辨率约为20至30纳米的图像，相比常规的光学显微镜要好十倍以上。到现在为止，这种方法仍需要使用昂贵的特殊仪器。而比勒费尔德大学和特罗姆瑟大学已经提出了这种新的基于芯片的纳米专利的技术。今年4月，研究人员在《自然光子学》杂志上发表这项研究。 _":yUa0D  
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　　来自比勒费尔德大学的Mark Schüttpelz博士和来自特罗姆瑟大学的Balpreet Singh Ahluwalia博士，是这种光基波导芯片的发明者。Thomas Huser博士 和 Robin Diekmann博士是来自比勒费尔德大学光子学和生物分子学的教授，也参与了该研究小组的这项技术的研发。这项技术的提出为实验研究人员提供了一种更方便的实验环境，使得相关实验更加容易：一个探针直接为样品芯片照明，其大小大约为目标大小。包括一个相机镜头和一个垂直记录信号的芯片。获得的测量数据可以重构为一种超分解的图像，其所得图像的分辨率相比常规显微镜要有一个显著提高。 FHNK%Ko  
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　　利用这种纳米显微技术建立的图像既可以是一个细胞的部分大小，也可以是几个细胞大小，这种图像同时都可以获取，并且，使用光子芯片现在可以在一个高分辨率图像中观察超过50个细胞。“这种新型芯片的发明是超分辨技术在显微镜模式的一种典型转变，它现在将允许实现更广泛的利用纳米科学进行的研究，并涉及日常的各种应用，” Mark Schüttpelz博士说。 nZF(92
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　　目前纳米技术是极其复杂的且是昂贵的，并且需要集中培训的技术人员。到目前为止，这些局限性限制了纳米只有高度专业化的机构在世界各地使用，这也为其扩展到生物学和医学上的应用增加了困难，更别说医院和实验室等标准分析实验室了。 xl%!7?G|$>  
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　　通过比勒费尔德大学和特罗姆瑟大学的研究人员的这种基于芯片的纳米显微镜的发明将在显微镜和纳米发展的悠久历史上占有一席之地，如： %IS'R`;3  
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　　•1609年，伽利略发明了光学显微镜。 [\o+I:,}wi  
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　　•1873年，Ernst Abbe发现了限制了光学系统的分辨率为约250纳米的可见光显微镜的基本性质。 AL.zF\?  
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　　•近年来，为了克服光的衍射极限，已经开发了几种光学方法。2014年诺贝尔化学奖授予了实现大约20至30纳米范围的超分辨率的一项显微技术。 tuA
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　　原文来源：https://phys.org/news/2017-04-chip-based-nanoscopy-microscopy-hd-quality.html