[图]科学家研发新材料 能大幅提升光学显微镜的分辨率

加州大学圣地亚哥分校电气和计算机工程系教授刘兆伟（Zhaowei Liu，音译）表示：“这种材料将低分辨率的光转换为高分辨率的光。它非常简单，易于使用。只要把样品放在材料上，然后把整个东西放在普通的显微镜下–不需要花哨的修改”。

这项新技术发表在《Nature Communications》上，克服了传统光学显微镜的一个局限性–低分辨率。光镜对活细胞成像很有用，但它们不能用来看更小的东西。传统的光学显微镜的分辨率限制为200纳米，这意味着任何比这一距离更近的物体都不会被观察到。虽然有更强大的工具，如电子显微镜，它的分辨率可以看到亚细胞结构，但它们不能用来给活细胞成像，因为样品需要放在真空室里。

刘教授表示：“主要的挑战是找到一种具有非常高的分辨率，并且对活细胞也是安全的技术”。刘的团队开发的技术结合了这两个特点。有了它，传统的光学显微镜可以用来对活体亚细胞结构进行成像，分辨率可达40纳米。

该技术由一个显微镜载玻片组成，该载玻片上涂有一种叫做双曲超材料的光收缩材料。它是由纳米级的银和硅玻璃交替层组成的。当光线通过时，其波长缩短并散射，产生一系列随机的高分辨率斑点图案。

当一个样品被安装在载玻片上时，它以不同的方式被这一系列的斑点光图案所照亮。这就产生了一系列的低分辨率图像，这些图像都被捕获，然后由一个重建算法拼凑起来，产生一个高分辨率的图像。

研究人员用一台商用倒置显微镜测试了他们的技术。他们能够对荧光标记的Cos-7细胞中的精细特征（如肌动蛋白丝）进行成像–这些特征仅使用显微镜本身是无法清楚辨别的。该技术还使研究人员能够清楚地分辨出间隔为40至80纳米的微小荧光珠和量子点。