華夏青年報(bào)客戶端合肥11月26日電(中青報(bào)·中青網(wǎng)感謝 王海涵 王磊 通訊員 桂運(yùn)安)感謝今天從華夏科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校張斗國教授研究組研制出一種基于光學(xué)薄膜得平面型顯微成像元件,可在常規(guī)得明場光學(xué)顯微鏡上實(shí)現(xiàn)暗場顯微成像和全內(nèi)反射成像,獲取高對比度得光學(xué)顯微圖像。研究成果日前發(fā)表于《自然·通訊》。
光學(xué)顯微鏡利用光學(xué)原理把人眼不能分辨得微小物體放大成像。常規(guī)得光學(xué)顯微鏡是明場顯微鏡,它利用光線照明,樣本中各點(diǎn)依其光吸收程度不同,在明亮背景中成像。但一些未經(jīng)染色處理得生物標(biāo)本或其他透明樣本于對光線吸收很少,對比度差,難以觀測。暗場顯微鏡、全內(nèi)反射顯微鏡得問世解決了這一難題。
暗場顯微鏡只允許被測樣本反射和衍射得光線進(jìn)入物鏡,照明光線不直接進(jìn)入成像物鏡。有樣本時,樣本得衍射光與散射光在暗得背景中明亮可見,成像對比度遠(yuǎn)高于明場光學(xué)顯微鏡。全內(nèi)反射顯微鏡是利用光線全反射后在介質(zhì)另一面產(chǎn)生表面波來照明樣本,提高成像對比度。
但同時,暗場顯微鏡、全內(nèi)反射顯微鏡需要復(fù)雜得光學(xué)元件,這些元件體積較大,不易集成,操作復(fù)雜。
該研究組巧妙設(shè)計(jì)出一種基于光學(xué)薄膜得平面型顯微成像元件,該元件在常規(guī)明場顯微鏡上,可同時實(shí)現(xiàn)暗場顯微成像和全內(nèi)反射成像。相對于明場光學(xué)顯微鏡像,其成像對比度有大幅度提升。
此外,該元件結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,操作便利,易于集成,不僅適用于空氣中得樣本,也適用于液體環(huán)境中生物活細(xì)胞得成像。張斗國介紹,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于此元件,無需改變現(xiàn)有顯微鏡主體光路架構(gòu),通過設(shè)計(jì)、制作合適得顯微鏡載玻片,就可有效提升其成像對比度,拓展其成像功能。
傳統(tǒng)暗場照明(a)與全內(nèi)反射照明(b)光學(xué)顯微鏡,基于光學(xué)薄膜結(jié)構(gòu)得顯微成像照明元件(c)
支持均為中科大提供
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