光收缩材料让普通显微镜在超级分辨率中看到

加州大学圣地亚哥的电气工程师开发了一种改善普通光学显微镜的分辨率的技术，使其可用于直接观察活细胞中的更精细的结构和细节。该技术将传统的传统变为＆＃39; s称为超分辨率显微镜。它涉及一种特殊的工程化材料，缩短其照亮样品 - 这种缩小光线是基本上使显微镜能够以更高的分辨率进行图像。

＆＃34;该材料将低分辨率光转换为高分辨率光，＆＃34; Zhaowei Liu说，刘富哥电气计算机工程教授。 ＆＃34;它非常简单易用。只需在材料上放置样品，然后在正常的显微镜下放置整个东西 - 不需要花哨的修饰。＆＃34;

该工作在自然通信中发表，克服了传统光学显微镜的巨大限制：低分辨率。光学显微镜对于成像生活是有用的，但它们不能用于看到更小的东西。传统的光学显微镜具有200纳米的分辨率限制，这意味着不会观察到比该距离更近于该距离的物体作为单独的物体。虽然存在更强大的工具，但是，诸如电子显微镜，其具有分辨率来看亚细胞结构，它们不能用于图像活细胞，因为样品需要放置在真空室内。

＆＃34;主要挑战是找到一种具有很高分辨率的技术，也是安全的，也是安全的。刘说。

刘＆＃39; S团队开发的技术结合了这两个功能。利用它，传统的光学显微镜可用于将活性亚细胞结构图像的分辨率高达40纳米。

该技术由显微镜载玻片组成，涂有一种称为双曲线超材料的光收缩材料。它由纳米薄的银和二氧化硅玻璃组成。随着光通过，其波长缩短和散射以产生一系列随机的高分辨率斑点图案。当样品安装在载玻片上时，通过该系列的斑点轻型模式以不同的方式照亮。这创建了一系列低分辨率图像，全部捕获并通过重建算法拼凑在一起以产生a。

研究人员用商业倒置显微镜测试了它们的技术。它们能够以荧光标记的COS-7细胞（例如荧光标记的COS-7细胞）成像细胞图像，这些特征是不可能使用显微镜本身清晰可辨别的特征。该技术还使研究人员能够清楚地区分40至80纳米的微小荧光珠和量子点。

研究人员说，超分辨率技术具有很大的高速运行潜力。 他们的目标是在一个系统的一个系统中加入高速，超分辨率和低光毒性，用于活细胞成像。 Liu＆＃39; S团队现在正在扩展技术在三维空间中进行高分辨率成像。 本目前的论文表明，该技术可以在二维平面中产生高分辨率图像。 刘＆＃39; S团队以前发表了一篇论文，表明该技术也能够与超高轴向（约2纳米）成像。 他们现在正在努力将两者组合在一起。 更多信息：Yeon UI Lee等，通过随机超分辨率斑点，自然通信（2021），超材料辅助照明纳米镜。 DOI：10.1038 / S41467-021-21835-8