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基于近场光学的微球超分辨显微效应
被引量：
6
1
作者
周锐
吴梦雪
+1 位作者
沈飞
洪明辉
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第14期1-18,共18页
在光学成像领域,由于受到衍射极限的限制,常规成像分辨率在200nm左右.科学的不断进步对更高分辨率有着迫切需求,如何突破这个极限来获得更高质量的高分辨率图像是热门研究领域.2011年提出了微球超显微技术:在原有的光学系统中,将直径几...
在光学成像领域,由于受到衍射极限的限制,常规成像分辨率在200nm左右.科学的不断进步对更高分辨率有着迫切需求,如何突破这个极限来获得更高质量的高分辨率图像是热门研究领域.2011年提出了微球超显微技术:在原有的光学系统中,将直径几微米至几十微米的透明微球直接置于样品表面,就能够成倍提高传统光学显微镜的成像能力.微球超显微技术以其简单直接的特点,受到广泛关注.本文介绍了光学显微镜的研究背景以及国内外团队在微球超分辨显微技术方面的研究进展,包括通过在微球表面进行环刻同心环、中心遮挡和表面涂覆的方法来调节微球所产生的光子纳米喷射方面所开展的一系列研究,并进行了理论模拟和实验验证,进一步提升了微球的超分辨显微效应.最后,展望了今后微球超分辨显微技术的应用与发展方向.
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关键词
光学显微镜
微球超分辨
光子纳米喷射
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职称材料
基于微球调制光场的超分辨成像及荧光增强
2
作者
邱雪
王保举
+1 位作者
刘海春
詹求强
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023年第10期1-18,共18页
微球可实现光场的调制,能够将入射光束聚焦于微球背面一个极窄区域,使得出射光束半峰全宽小于光学衍射极限,且聚焦强度远远高于入射光场强度。此外,微球具有高数值孔径特性,能够提高探测信号的收集效率。基于所述优势,微球为实现光学超...
微球可实现光场的调制,能够将入射光束聚焦于微球背面一个极窄区域,使得出射光束半峰全宽小于光学衍射极限,且聚焦强度远远高于入射光场强度。此外,微球具有高数值孔径特性,能够提高探测信号的收集效率。基于所述优势,微球为实现光学超分辨成像以及荧光增强提供了新思路和实现途径。相比传统技术,基于光学微球的超分辨成像及荧光增强技术更简便、更直接且易于实现,其成像及增强效果均可媲美传统超分辨技术与荧光增强技术,在生物成像及医学检测方面,具有重要的研究价值和应用前景。近年来,关于微球调制光场实现荧光增强的研究取得了较大发展,但与之相关的综述论文仍较少。系统总结阐述微球增强荧光发光以及微球调制光场技术,对于该领域的未来研究发展极为重要。首先介绍基于微球的光学超分辨成像,包括明场超分辨成像和荧光超分辨成像;然后阐述基于微球的荧光增强研究,包括现象研究、机制探索以及影响因素讨论等;最后,总结微球超分辨成像及荧光增强进展和技术应用,分析并展望该技术领域的未来发展挑战和趋势。
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关键词
光场调控
微球超分辨
明场超分辨
超分辨荧光成像
荧光增强
原文传递
基于一体化微球物镜的超分辨成像系统
被引量：
2
3
作者
宋扬
杨西斌
+3 位作者
闫冰
王驰
孙建美
熊大曦
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第13期84-92,共9页
利用直径微米量级的透明微球与传统光学显微镜相结合,可以在白光下实现超分辨成像.目前大部分研究是将微球直接播撒到样品表面,由于微球位置的随机性和不连续性导致无法实现特定区域的完整成像,极大限制了该技术的使用范围.使用微探针...
利用直径微米量级的透明微球与传统光学显微镜相结合,可以在白光下实现超分辨成像.目前大部分研究是将微球直接播撒到样品表面,由于微球位置的随机性和不连续性导致无法实现特定区域的完整成像,极大限制了该技术的使用范围.使用微探针或微悬臂黏附微球,通过三维位移台精确控制微球位置,一定程度上解决了上述问题,但是需要对微球位置进行精准操控.本文提出了一种结构稳定、参数可控、简单易用的基于一体化微球物镜的超分辨成像系统,对微球与物镜进行了一体化安装设计,通过设计侧视成像及位置反馈系统实现了对微球、物镜和样品三者之间距离的精准控制,结合通用的显微成像系统,实现了对可控特定区域的超分辨成像.该系统将普通显微物镜(40×,NA 0.6)的分辨能力提高了4.78倍,最高可以看到100 nm的样品特征.该一体化物镜可以搭配普通光学显微系统使用,实现超分辨成像,提高了微球超分辨技术的通用性,在亚衍射极限样品的超分辨成像方面具有广泛的应用价值.
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关键词
微球超分辨成像
一体化物镜
侧视成像反馈系统
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职称材料
题名
基于近场光学的微球超分辨显微效应
被引量：
6
1
作者
周锐
吴梦雪
沈飞
洪明辉
机构
厦门大学航空航天学院
新加坡国立大学电机工程系
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第14期1-18,共18页
基金
国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CBA01703)
国家自然科学基金(批准号:61605162)
+2 种基金
福建省自然科学基金(批准号:2017J05106)
中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室开放课题(KFS4)
福建省高端装备制造协同创新中心资助的课题~~
文摘
在光学成像领域,由于受到衍射极限的限制,常规成像分辨率在200nm左右.科学的不断进步对更高分辨率有着迫切需求,如何突破这个极限来获得更高质量的高分辨率图像是热门研究领域.2011年提出了微球超显微技术:在原有的光学系统中,将直径几微米至几十微米的透明微球直接置于样品表面,就能够成倍提高传统光学显微镜的成像能力.微球超显微技术以其简单直接的特点,受到广泛关注.本文介绍了光学显微镜的研究背景以及国内外团队在微球超分辨显微技术方面的研究进展,包括通过在微球表面进行环刻同心环、中心遮挡和表面涂覆的方法来调节微球所产生的光子纳米喷射方面所开展的一系列研究,并进行了理论模拟和实验验证,进一步提升了微球的超分辨显微效应.最后,展望了今后微球超分辨显微技术的应用与发展方向.
关键词
光学显微镜
微球超分辨
光子纳米喷射
Keywords
optical
microscope
microsphere
super
-
resolution
photonic
nanojet
分类号
TH742 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于微球调制光场的超分辨成像及荧光增强
2
作者
邱雪
王保举
刘海春
詹求强
机构
华南师范大学华南先进光电子研究院光及电磁波研究中心
皇家理工学院应用物理系
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023年第10期1-18,共18页
基金
国家自然科学基金(62122028,11974123,62105106)
广东省基础与应用基础研究基金(2018B030306015,2022A1515011395)
中国博士后科学基金(2021M691089)。
文摘
微球可实现光场的调制,能够将入射光束聚焦于微球背面一个极窄区域,使得出射光束半峰全宽小于光学衍射极限,且聚焦强度远远高于入射光场强度。此外,微球具有高数值孔径特性,能够提高探测信号的收集效率。基于所述优势,微球为实现光学超分辨成像以及荧光增强提供了新思路和实现途径。相比传统技术,基于光学微球的超分辨成像及荧光增强技术更简便、更直接且易于实现,其成像及增强效果均可媲美传统超分辨技术与荧光增强技术,在生物成像及医学检测方面,具有重要的研究价值和应用前景。近年来,关于微球调制光场实现荧光增强的研究取得了较大发展,但与之相关的综述论文仍较少。系统总结阐述微球增强荧光发光以及微球调制光场技术,对于该领域的未来研究发展极为重要。首先介绍基于微球的光学超分辨成像,包括明场超分辨成像和荧光超分辨成像;然后阐述基于微球的荧光增强研究,包括现象研究、机制探索以及影响因素讨论等;最后,总结微球超分辨成像及荧光增强进展和技术应用,分析并展望该技术领域的未来发展挑战和趋势。
关键词
光场调控
微球超分辨
明场超分辨
超分辨荧光成像
荧光增强
Keywords
light
field
modulation
microsphere
super
-
resolution
bright-field
super
-
resolution
super
-
resolution
fluorescence
imaging
fluorescence
enhancement
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
基于一体化微球物镜的超分辨成像系统
被引量：
2
3
作者
宋扬
杨西斌
闫冰
王驰
孙建美
熊大曦
机构
上海大学机电工程与自动化学院
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第13期84-92,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(批准号:2017YFC0109900,2018YFC0114800)
国家自然科学基金(批准号:61405238)
江苏省重点研发计划(批准号:BE2018666)资助的课题.
文摘
利用直径微米量级的透明微球与传统光学显微镜相结合,可以在白光下实现超分辨成像.目前大部分研究是将微球直接播撒到样品表面,由于微球位置的随机性和不连续性导致无法实现特定区域的完整成像,极大限制了该技术的使用范围.使用微探针或微悬臂黏附微球,通过三维位移台精确控制微球位置,一定程度上解决了上述问题,但是需要对微球位置进行精准操控.本文提出了一种结构稳定、参数可控、简单易用的基于一体化微球物镜的超分辨成像系统,对微球与物镜进行了一体化安装设计,通过设计侧视成像及位置反馈系统实现了对微球、物镜和样品三者之间距离的精准控制,结合通用的显微成像系统,实现了对可控特定区域的超分辨成像.该系统将普通显微物镜(40×,NA 0.6)的分辨能力提高了4.78倍,最高可以看到100 nm的样品特征.该一体化物镜可以搭配普通光学显微系统使用,实现超分辨成像,提高了微球超分辨技术的通用性,在亚衍射极限样品的超分辨成像方面具有广泛的应用价值.
关键词
微球超分辨成像
一体化物镜
侧视成像反馈系统
Keywords
microsphere
super
-
resolution
imaging
integrated
objective
side-view
imaging
feedback
system
分类号
TH742 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近场光学的微球超分辨显微效应
周锐
吴梦雪
沈飞
洪明辉
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
下载PDF
职称材料
2
基于微球调制光场的超分辨成像及荧光增强
邱雪
王保举
刘海春
詹求强
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
3
基于一体化微球物镜的超分辨成像系统
宋扬
杨西斌
闫冰
王驰
孙建美
熊大曦
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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