余辉团队开发干涉等离子体成像技术用于纳米材料分析
发布时间:2019-11-28 17:28:00

        表面等离子体共振(SPR)传感技术是检测生物分子间相互作用动力学参数的金标准。随着成像技术的发展和检测分辨率的提高,SPR显微技术(SPRM)近年来在生物样品(病毒、细胞、DNA、蛋白质等)分析及电化学成像等领域得到广泛应用,其优势在于高灵敏、免标记和快速宽场成像。相比传统基于图像亮度的分析方法,相位型的SPR技术被认为具有更好的灵敏度,还具有对不同材料样品分析的应用潜力,因此研究者们开发了各种技术实现SPR的相位检测。但这些方法都需要增加SPRM的光学系统复杂度,并降低了其成像速度。

        2019年11月7日,上海交通大学生物医学工程学院的余辉课题组在ACS Nano在线发表了题为‘Quantitative Amplitude and Phase Imaging with Interferometric Plasmonic Microscopy’的文章。该工作是基于余辉课题组2018年在PNAS上提出的改进型SPRM技术,即干涉等离子体显微成像技术(iPM)(PNAS, 2018 115 (41) 10275-10280),在该工作中采用全息成像数值重建的方法从iPM图像直接获取表面等离子体场的强度和相位信息,其特点在于采用更大的入射角来实现孪生像的抑制。该技术可在远场观察金属纳米结构与表面等离子体波的相互作用,相比近场探测技术更加简单快速,且包含了完整的光场信息。进一步结合反卷积等算法,可对样品材料的折射率等信息进行定量分析,同时该技术还为免标记等离子体超分辨率成像提供了潜在的新方法。该研究成果在纳米等离子体、生物单颗粒单分子检测、超分辨率成像等多个领域的应用方面具有重要的意义。


        本研究由上海交通大学生物医学工程学院余辉课题组完成,博士后杨玉婷为第一作者,余辉教授为通讯作者,其他作者还包括博士生翟春荟、曾强及博士后Ab Lateef Khan。该工作得到了国家自然科学基金及上海市浦江人才计划的支持。


论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b08259