مشاهده کوچکتر از طریق سلولها: یک زیست سنجنده طبیعی تک سلولی برای تصویربرداری از طول موجهای زیر موج

میکروسکوپ های نوری و موچین نوری می توانند اشیاء موجود در میکروسکوپ را برای کاربردهای زیست شناسی سلولی و مولکولی تصویر و دستکاری کنند. با این حال وضوح نوری با محدودیت پراش مانع شده و بنابراین میکروسکوپ و موچین قادر به تصویربرداری و دستکاری نانو اشیاء به طور مستقیم نیستند. تکنیک های در حال ظهور در نانوسکوپ های پلاسمونیک / فوتونیک و نانوتروزر برای دستیابی به وضوح در مقیاس نانومتر است ، اگرچه ساختارهای مواد با شاخص بالا به راحتی می توانند باعث آسیب مکانیکی و فوتوترمال به بیوسپسی های نانو شوند.

در مطالعه‌ای که اخیراً در مورد Light: Science & Applications منتشر شده است ، Yuchao Li و همکارانش در انستیتوی نانوفوتونیک در چین ، یک سیستم میکروسکوپ نوری با استفاده از سلولهای زنده به عنوان لنزهای کوچک برای تصویربرداری و دستکاری اشیاء کوچکتر از طول موج نور توسعه دادند. آنها تصویربرداری با حد پراش محدود و دستکاری نانو اشیاء با یک دستگاه غیر تهاجمی را نشان دادند که آنها با به دام انداختن یک سلول در نوک فیبر ساختند. سلول به دام افتاده یک میکروسکوپ بیولوژیکی تشکیل داد که می تواند نانو ساختارها را با وضوح 100 نانومتر در زیر میکروسکوپ نوری سفید بزرگنمایی کند. لی و همکارانش با استفاده از نشانگرهای زیستی. یک تله نانو نوری تشکیل داد تا دقیقاً یک نانوذرات جداگانه با شعاع 50 نانومتر دستکاری شود. این روش ابزاری با دقت بالا برای تصویربرداری نوری ، سنجش و مونتاژ مواد نانو نانومواد بدون آسیب مکانیکی یا فوتوترمی فراهم می کند.

تصویربرداری نوری برای دستکاری اشیاء کوچک برای تشخیص پزشکی ، سنجش بیولوژیکی ، اکتشاف سلولی ، آموزش مولکولی و مونتاژ مواد بسیار مهم است. موچین و میکروسکوپ دستگاههای استاندارد برای تصویربرداری بدون تماس و دستکاری نمونه های دقیقه ای از چند نانومتر تا چند میکرون هستند. با این وجود ، استفاده از این فناوری برای تصویربرداری در مقیاس نانو چالش برانگیز است ، زیرا وضوح نوری تقریباً نیمی از طول موج روشنایی را محدود می کند.

دانشمندان در طی چند دهه گذشته پیشرفت چشمگیر نانوسکوپهای نزدیک به حوزه و نانوتروزها را برای دستیابی به تصویربرداری نوری با وضوح نانومتر بدست آورده اند. این تکنیک های تصویربرداری توسط مواد معدنی معدنی پرمصرف مانند فلزات نجیب و نیمه هادی ها که برای ساخت آنها مورد استفاده قرار می گیرد ، محفوظ می ماند - این می تواند به صورت مکانیکی به نمونه سلول های بیولوژیکی یا بافت در حین تصویربرداری و دستکاری در محیط نزدیک آسیب برساند.