灵感源于纸尿布的超高分辨率光学显微镜技术

2015-2-15 10:44| 发布者: 高华华| 查看: 1466| 评论: 0|来自: 科学公园

摘要: 科学公园讯（嵌段共聚物/译）众所周知，常规的光学显微镜无法分辨距离小于可见光波长的一半，即200纳米左右的两个点，这就是通常所说的阿贝极限。尺寸更小的物体通常需要通过分辨率更高的电子显微镜或者原子力显微镜观察，但近些年来，一些新的技术巧妙地突破了阿贝极限，大大提高了光学显微镜的分辨率，例如获2014年诺贝尔化学奖的STED显微镜和单分子荧光显微镜。最近，来自美国麻省理工学院的科学家们也报 ...

超高分辨率光学显微镜

科学公园讯（嵌段共聚物/译）众所周知，常规的光学显微镜无法分辨距离小于可见光波长的一半，即200纳米左右的两个点，这就是通常所说的阿贝极限。尺寸更小的物体通常需要通过分辨率更高的电子显微镜或者原子力显微镜观察，但近些年来，一些新的技术巧妙地突破了阿贝极限，大大提高了光学显微镜的分辨率，例如获2014年诺贝尔化学奖的STED显微镜和单分子荧光显微镜。

最近，来自美国麻省理工学院的科学家们也报道了一种被称为膨胀显微镜(expansion microscopy)的新型超高分辨率光学显微镜，而这种技术的灵感竟是来自纸尿布。

一次性纸尿布比传统的棉质尿布吸水性更强，这是因为其中的聚丙烯酸钠能够吸收大量的水膨胀形成凝胶，而膨胀显微镜也是利用了类似的原理。利用常规的光学显微镜对生物组织进行观察时，研究人员通常将荧光染料添加到组织中，通过染料分子发出的荧光更好地识别样品。而在用膨胀显微镜进行观察时，研究人员会将聚丙烯酸钠的单体与荧光染料一同加入样品中，然后引发聚合反应得到聚丙烯酸钠。在用酶除去会妨碍样品膨胀的蛋白质后，研究人员将样品浸入水中，随着聚丙烯酸钠的吸水膨胀，整个样品也随之扩张，这样原先难以分辨的结构就能够更加容易观察。通过这种方法，显微镜的分辨率从200纳米提高到70纳米。相信这种新的光学显微镜会给生物医学领域的研究者带来更大的便利。