纳米级光学显微镜 _生活百科

纳米级光学显微镜【纳米级光学显微镜】纳米级光学显微镜是指英国和新加坡研究人员製造出能够观测50纳米大小物体的光学显微镜，这是迄今观测能力最强的光学显微镜，也是世界上第一个能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜。由于光的衍射特性的限制，光学显微镜的观测极限通常约为1微米。研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜” ，克服了上述障碍，使这一极限达到50纳米，观测能力提高了20倍。
基本介绍中文名：纳米级光学显微镜
简介：研究人员在英国製造出了世界上最
成果：目前一般使用电子显微镜观测极
概念：英国和新加坡研究人员製造出能
简介研究人员在英国製造出了世界上最强大的光学显微镜，将有助于了解许多病毒和疾病的形成原因。“这是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜，是一个新的世界纪录。”研究人员王增波博士自豪地说。通过把光学显微镜与透明的微球结合在一起——研究人员称之为纳米级光学显微镜，曼彻斯特大学的研究人员打破了光学显微镜的理论限制。在这个新设备的帮助下，科学家可以更好地解释许多疾病引发传染和引起死亡的原因，从而打破了光学显微镜的理论限制。这项工作由来自中国的教授李林(音译)和王增波(音译)博士率领该校的研究团队共同完成。显微镜能力的大大提高意味着科学家可以观察人体细胞的内部，而且首次做到可以观察活体病毒，进而查明引起病毒发生的原因。此前，标準光学显微镜操作人员只能清晰地看到约1微米(1米的百万分之一)大小的物体。而现在，研究人员可以在正常光线下看到1/20微米大小的物体。研究人员将这一成果发表在最近出版的《自然—通信》杂誌上，他们製造的显微镜打破了肉眼可见最小物体的记录，突破了光的衍射限制。目前的电子显微镜只能看到细胞的表面，而不能观察它的结构，而且没有工具可以观察到活体细菌。而曼彻斯特大学的科学家认为，未来可以利用显微镜观测更小的物体图像。他们的方法在可见物体大小上不受任何理论限制。微米球透镜将50nm孔的近场光学信息放大了约8倍,光学显微镜图像显示其为400nm." src=http://www.mancos-co.com/"">a、线宽360nm ， 130nm apart ，微米球超级透镜图像，和扫描电镜图像对照，显示其能清洗分辨线。b、镀导电金膜的AAO样品图像， AAO孔径为50nm ，纳米显微镜明显分辨直径50nm孔。微米球透镜将50nm孔的近场光学信息放大了约8倍，光学显微镜图像显示其为400nm 。纳米成像系统基于捕捉光学和近场虚像(不受光衍射的限制) ，并将它们利用显微镜放大，通过微小的球透镜转接，再用标準显微镜放大。李林说：“这是一项世界纪录，一个显微镜可以如此之小，而且可以在包含了各种光谱的光线下直接成像……我们不仅能看到50纳米大小的物体，而且我相信这只是个开始，我们还将能看到更小的物体。理论上来讲，我们能看到多小的物体，这是没有限制的。”李林认为：“目前，观察微小物体的常用办法就是使用电子显微镜，即使不能看到细胞里面，至少可以看到外面。光学萤光显微镜可以通过将细胞染色来间接观察到细胞的内部，但是这种染色不能渗透病毒。”他说， “不用染色就能直接看到细胞里面，直接看到活着的病毒，改变了研究细胞的方式，让我们首次能够近距离观察病毒，了解生物医学。”科学家们能够观察到的其他物体还包括电镀铝氧化物纳米结构和蓝光CVC光碟上的纳米模式，这是之前的光学显微镜所不能看见的。成果目前一般使用电子显微镜观测极其微小的物体，但它也有一些缺陷。比如在观测细胞时，电子显微镜只能显示出细胞表面的状况，而不能用于观测细胞内部结构。之前还有研究人员先为细胞染色，然后利用特製光学显微镜观测染色后的细胞内部结构，但这种方法对病毒无效，因为染料无法进入病毒内部。而这种新型光学显微镜首次提供了在普通条件下观测细胞内部结构和病毒活动机理的手段。b、在DVD碟片的锗锑碲薄膜上製作的星型结构的纳米显微镜反射模式图像，具有90nm尺度的星形角的複杂形状可清晰成像。" src="">a、微米球透镜反射模式图像，样品商品化blu-rayDVD碟片信道。在使用微米球前，光碟100微米厚的透明保护层被剥离掉。低于远场光学衍射限制的100nm线被微米球透镜分辨开。b、在DVD碟片的锗锑碲薄膜上製作的星型结构的纳米显微镜反射模式图像，具有90nm尺度的星形角的複杂形状可清晰成像。领导该项研究的曼彻斯特大学教授李琳说，这可能会为观测细胞和病毒的方式带来革命性变化，有助于研发新的药物和疾病治疗方法。研究人员还表示，利用类似方法可以进一步製造出观测能力更强的光学显微镜。从理论上说，这种基于“透明微米球透镜”的光学显微镜不存在观测极限。