中科大研制出基于光學(xué)薄膜的平面型顯微成像元件

華夏青年報客戶端合肥11月26日電（感謝 王海涵 王磊 通訊員 桂運安）感謝今天從華夏科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校張斗國教授研究組研制出一種基于光學(xué)薄膜得平面型顯微成像元件，可在常規(guī)得明場光學(xué)顯微鏡上實現(xiàn)暗場顯微成像和全內(nèi)反射成像，獲取高對比度得光學(xué)顯微圖像。研究成果日前發(fā)表于《自然·通訊》。

光學(xué)顯微鏡利用光學(xué)原理把人眼不能分辨得微小物體放大成像。常規(guī)得光學(xué)顯微鏡是明場顯微鏡，它利用光線照明，樣本中各點依其光吸收程度不同，在明亮背景中成像。但一些未經(jīng)染色處理得生物標本或其他透明樣本于對光線吸收很少，對比度差，難以觀測。暗場顯微鏡、全內(nèi)反射顯微鏡得問世解決了這一難題。

暗場顯微鏡只允許被測樣本反射和衍射得光線進入物鏡，照明光線不直接進入成像物鏡。有樣本時，樣本得衍射光與散射光在暗得背景中明亮可見，成像對比度遠高于明場光學(xué)顯微鏡。全內(nèi)反射顯微鏡是利用光線全反射后在介質(zhì)另一面產(chǎn)生表面波來照明樣本，提高成像對比度。

但同時，暗場顯微鏡、全內(nèi)反射顯微鏡需要復(fù)雜得光學(xué)元件，這些元件體積較大，不易集成，操作復(fù)雜。

該研究組巧妙設(shè)計出一種基于光學(xué)薄膜得平面型顯微成像元件，該元件在常規(guī)明場顯微鏡上，可同時實現(xiàn)暗場顯微成像和全內(nèi)反射成像。相對于明場光學(xué)顯微鏡像，其成像對比度有大幅度提升。

此外，該元件結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，操作便利，易于集成，不僅適用于空氣中得樣本，也適用于液體環(huán)境中生物活細胞得成像。張斗國介紹，實驗結(jié)果表明，基于此元件，無需改變現(xiàn)有顯微鏡主體光路架構(gòu)，通過設(shè)計、制作合適得顯微鏡載玻片，就可有效提升其成像對比度，拓展其成像功能。

傳統(tǒng)暗場照明（a）與全內(nèi)反射照明（b）光學(xué)顯微鏡，基于光學(xué)薄膜結(jié)構(gòu)得顯微成像照明元件（c）

支持均為中科大提供

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