本文介绍了一款超分辨光学微球显微镜。通过独特的微球设计，其分辨率可达50纳米，同时具有光学显微镜便于使用的特点，无需花费大量时间处理样品或抽真空，是您实验的得力助手。
超分辨光学微球显微镜——分辨率可达50纳米！
光学显微镜是一种常用的科学仪器，用于观察微观shi界中的细胞、组织和微生物等。它具有许多优点，其能达到较高的分辨率，能够提供清晰的图像，使科学家能够观察到微小结构和细胞器的细节，有助于生物学和医学研究。此外，光学显微镜可以实时观察样本，捕捉生物过程中的动态变化，如细胞分裂或运动过程，这对研究有重要意义。光学显微镜操作相对简单，不需要复杂的样本处理或特殊的环境条件，因此适用于许多实验室和教学环境。然而，光学显微镜也有其局限性。光学显微镜受到光波长的限制，其分辨率有一定的局限性，无法观察比光波长更小的结构。根据瑞利判据：
其中，θ 是两个点光源zui小可分辨的角度（以弧度表示），λ是光波的波长，NA是光学系统的数值孔径，分辨率d（即两个点之间的zui小分辨距离）与波长λ和数值孔径NA相关。一般来说，分辨率d大约等于
。
因此，光学显微镜的分辨能力受到波长λ的限制，通常使用可见光，其波长范围为400纳米到700纳米，因此分辨率范围大约在200纳米到350纳米左右。这意味着，如果两个结构的距离小于这个范围（例如病毒，其直径通常在10-150nm），光学显微镜可能无法将它们分辨为独立的结构，而会将它们视为一个模糊的光斑。
对于一般细胞和微生物的观察，这个分辨率通常已经可以满足需求，这已经可以看到细胞结构和细胞器的基本组织。但是，对于更小的结构，如分子或蛋白质等，它们的尺度远小于光学显微镜的分辨极限，因此无法直接通过普通光学显微镜来观察。而其他高分辨率的显微镜，都有着其他缺陷。如样品可能需要做预处理、样品种类有限、成像速度慢而无法进行有效的实时检测、价格及维护成本昂贵等。因此，白光显微镜一直以来有着不可替代的价值，为了提高其性能，科学家们一直在优化其光学性能。
在2000年，彭德里提出了一种理论上的“超透镜”，可以产生完美且无衍射的图像。这种超透镜是由人工制造的负折射介质板块构建的，在这种介质中，倏逝波并非衰减，而是在整个板块内得到增强。这就提供了在远场恢复纳米级信息的可能性，因此几乎可以恢复出完美的图像。这为超分辨率显微领域提供了一种全新的思路。2011年，李林教授和郭伟博士等人观察到，使用放置在表面上的二氧化硅微球可以使光学成像超过传统的分辨率限制(蓝色光源约为200纳米，白色光源更大)。这项研究和随后在表面使用微球的研究结果发表在几个高影响力期刊上。其他研究小组也独立报道了同样的现象。
对微球超分辨显微镜的基本机制进行精确的物理描述是一个严谨的研究课题。现今，微球成像有三种主要理论模型:光子纳米射流模型，增强构造光模型和超共振理论。其他现象，如衬底效应、部分或倾斜照明、微球部分浸入和相干照明效应等，都被认为在较小程度上有助于微球分辨率。微球成像使物体的分辨率远远超过常规分辨率限制的确切物理机制仍然是一个争论的来源。然而，普遍的共识指向一个复杂的理论，其中所有先前描述的现象都在一定程度上起作用，使微球超分辨率显微镜成为一个令人兴奋和有大好前途的领域。目前，科学家们正在利用在应用微球成像领域的领xian地位，研究一种新的理论，探索这些提出的因素对微球成像物理的影响。
昊量光电推出了来自英国的Nanoro M超分辨光学微球显微镜，作为新型光学显微镜，采用微球技术（SMAL），突破光学衍射极限，实现超分辨（<100nm）光学成像。可广泛应用于生物显微成像、半导体检测、细胞生物学、药物研发、工业检测、纳米材料研究等。
图1 Nanoro M 超分辨光学微球显微镜
我们提供在不同实验环境中的镜头，如非浸入式、非接触式的空气镜头，其具有100nm的分辨率与230-240nm的放大倍数。我们还提供了浸入式镜头，可在水或油中使用，满足您各种实验应用的需求。
图2 SMAL Air镜头与常见0.9NA,100x Dry镜头对比图
这允许用户光学检查样品的纳米级缺陷，通过观察可以发现样品上的断裂或丝桥。您还可以检查特征是预期的尺寸，形状，尺寸，并且它包含了光学显微镜带来的所有好处。成像迅速，不会损坏样品，并且是全彩的。与原子力显微镜(AFM)或台式扫描电镜(SEM)相比，这些技术只能解析表面特征或受到其他限制，而光学方法能够通过透明材料观察内层。这可以为故障查找和分析提供额外的优势。
图3 广域扫描拼接示意图
不仅如此，凭借纳米精度扫描台和自定义拼接算法，NANORO M 可以快速对不同分辨率（从 10 倍放大到超分辨率）的大面积扫描进行成像和拼接。
了解更多超分辨光学微球显微镜(SMAL) 详情，请访问上海昊量光电的官方网页：
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