為了以更高的精度成像極小的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象，科學(xué)家一直在推動(dòng)光學(xué)顯微鏡分辨率的極限，但是這些進(jìn)步通常伴隨著復(fù)雜性和成本的增加?，F(xiàn)在，日本的研究人員表明，即使使用常規(guī)的寬視野顯微鏡，嵌入自組裝金納米顆粒的玻璃表面也可以提高分辨率，而成本卻很少，這有利于能夠?qū)罴?xì)胞進(jìn)行高速成像的高分辨率熒光顯微鏡。

因?yàn)楣鈱W(xué)顯微鏡放大光，獲得結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖像，即可以區(qū)分對(duì)象的大小早已被衍射光的穿過(guò)開(kāi)口時(shí)，導(dǎo)致它傳播特性的限制。

研究人員一直在開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)克服高度限制的光學(xué)系統(tǒng)的局限性，但是其中許多依賴于使用強(qiáng)激光，激光會(huì)損壞甚至殺死活細(xì)胞，并掃描樣本或處理多個(gè)圖像，從而抑制真實(shí)的圖像。時(shí)間成像。

九州大學(xué)材料化學(xué)與工程研究所的杰出教授Kaoru Tamada說(shuō)：“最近的技術(shù)可以產(chǎn)生令人驚嘆的圖像，但是其中許多都需要高度專業(yè)化的設(shè)備，并且無(wú)法觀察活細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。”

Tamada和她的小組使用實(shí)時(shí)熒光顯微鏡方法對(duì)細(xì)胞進(jìn)行成像，發(fā)現(xiàn)他們只需改變細(xì)胞表面即可將常規(guī)寬視野顯微鏡下的分辨率提高到接近衍射極限。

在熒光顯微鏡中，感興趣的細(xì)胞結(jié)構(gòu)被標(biāo)記為分子，該分子吸收來(lái)自入射光的能量，并通過(guò)熒光過(guò)程將其重新發(fā)射為另一種顏色的光，將其收集以形成圖像。

盡管細(xì)胞通常在普通玻璃上成像，但Tamada的研究小組在玻璃表面上覆蓋了一層自組裝的金納米顆粒，上面覆蓋著一層二氧化硅薄層，從而形成了具有特殊光學(xué)特性的所謂超穎表面。

直徑只有12 nm的有組織金屬納米顆粒表現(xiàn)出一種稱為局部表面等離振子共振的現(xiàn)象，該現(xiàn)象可使超穎表面從附近的發(fā)光分子中收集能量以進(jìn)行高效再發(fā)射，從而產(chǎn)生僅限于10 nm的增強(qiáng)發(fā)射厚的納米顆粒表面。