余輝團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)干涉等離子體成像技術(shù)用于納米材料分析
表面等離子體共振（SPR）傳感技術(shù)是檢測(cè)生物分子間相互作用動(dòng)力學(xué)參數(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)。隨著成像技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)分辨率的提高，SPR顯微技術(shù)（SPRM）近年來(lái)在生物樣品（病毒、細(xì)胞、DNA、蛋白質(zhì)等）分析及電化學(xué)成像等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)在于高靈敏、免標(biāo)記和快速寬場(chǎng)成像。相比傳統(tǒng)基于圖像亮度的分析方法，相位型的SPR技術(shù)被認(rèn)為具有更好的靈敏度，還具有對(duì)不同材料樣品分析的應(yīng)用潛力，因此研究者們開(kāi)發(fā)了各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)SPR的相位檢測(cè)。但這些方法都需要增加SPRM的光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜度，并降低了其成像速度。
2019年11月7日，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的余輝課題組在ACS Nano在線(xiàn)發(fā)表了題為‘Quantitative Amplitude and Phase Imaging with Interferometric Plasmonic Microscopy’的文章。該工作是基于余輝課題組2018年在PNAS上提出的改進(jìn)型SPRM技術(shù)，即干涉等離子體顯微成像技術(shù)（iPM）（PNAS, 2018 115 (41) 10275-10280），在該工作中采用全息成像數(shù)值重建的方法從iPM圖像直接獲取表面等離子體場(chǎng)的強(qiáng)度和相位信息，其特點(diǎn)在于采用更大的入射角來(lái)實(shí)現(xiàn)孿生像的抑制。該技術(shù)可在遠(yuǎn)場(chǎng)觀察金屬納米結(jié)構(gòu)與表面等離子體波的相互作用，相比近場(chǎng)探測(cè)技術(shù)更加簡(jiǎn)單快速，且包含了完整的光場(chǎng)信息。進(jìn)一步結(jié)合反卷積等算法，可對(duì)樣品材料的折射率等信息進(jìn)行定量分析，同時(shí)該技術(shù)還為免標(biāo)記等離子體超分辨率成像提供了潛在的新方法。該研究成果在納米等離子體、生物單顆粒單分子檢測(cè)、超分辨率成像等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用方面具有重要的意義。
本研究由上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院余輝課題組完成，博士后楊玉婷為第一作者，余輝教授為通訊作者，其他作者還包括博士生翟春薈、曾強(qiáng)及博士后Ab Lateef Khan。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金及上海市浦江人才計(jì)劃的支持。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b08259
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