生物成像的新突破

生物成像技术的发展是医疗保健专业人士最为关注的研究领域之一。目前,共聚焦显微术、受激辐射损耗显微术和随机光学重构显微术等技术都可以实现分辨细节小于入射光波长的三维成像。然而,上述技术都需要对观察目标做荧光标记来达到理想的成像效果。这样做的结果是不仅有可能损伤活体细胞,而且还会由于机械传导而影响细胞的生理机能。表面等离激元振荡显微术在成像时不需要荧光标记。从这个角度来说它是一种更好的生物成像方法。不过要实现成像必须搭建相应的光学耦合器(棱镜和光栅),并且该方法的可观测范围只有几百个纳米。这个尺寸比单个生物细胞要小很多,所以很难实现细胞内成像。

本周出版的Advanced Optical Materials报道了台湾国立清华大学和国立阳明大学研究者发明的一种无需标记、观察范围可调并且可以实现细胞内成像的表面等离激元振荡显微技术。这一方法的核心部件是一个开口谐振单环阵列。这种开口谐振单环之前已经被证明可以用作折射率传感器。研究者针对开口谐振单环的折射率传感特性,成功的对人类骨髓间质干细胞做了细胞内成像。这是首个利用在开口谐振单环中激发多模振荡来实现细胞内表面等离激元成像的结果。