生物医学工程学院余辉课题组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