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我國學(xué)者研制出可拓展成像質(zhì)量的新型光學(xué)元件

2021-12-06      2682

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,近期該校張斗國教授研究組研制出一種基于光學(xué)薄膜的平面型顯微成像元件,用于被測樣本的載玻片,可在常規(guī)的明場光學(xué)顯微鏡上實(shí)現(xiàn)暗場顯微成像和全內(nèi)反射成像,獲取高對比度的光學(xué)顯微圖像。


利用光學(xué)原理,光學(xué)顯微鏡可把人眼不能分辨的微小物體放大成像。常規(guī)的光學(xué)顯微鏡是明場顯微鏡,它利用光線照明和樣本中各點(diǎn)依其光吸收的不同,在明亮的背景中成像。但對于一些未經(jīng)染色處理的生物標(biāo)本或其他透明樣本,由于其對光線的吸收很少,因而對比度差,難以觀測。暗場顯微鏡、全內(nèi)反射顯微鏡的問世,可解決這一難題,但它們需要復(fù)雜的光學(xué)元件,這些元件體積較大,不易集成且操作難度高。


近期,張斗國教授研究組通過巧妙設(shè)計(jì),研制出一種基于光學(xué)薄膜的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(shí)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。


同時(shí),這一元件結(jié)構(gòu)簡單,易于集成,成本較低,操作便利,不僅適用于空氣中的樣本成像,也適用于液體環(huán)境中生物活細(xì)胞的成像。


實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,無需改變現(xiàn)有顯微鏡的主體光路架構(gòu),通過設(shè)計(jì)、制作合適的顯微鏡載玻片,就可以有效提升其成像對比度,拓展其成像功能。


日前,國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了這一研究成果。


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