觀測最小納米粒子，「全景技術」來幫忙

2020-11-18 科學大觀園雜誌

藉助「全景技術」，研究人員可以監測光傳輸的變化，並確定直徑25納米的納米顆粒特性。

目前，納米顆粒成像技術還存在明顯的局限性，因此，研究人員難以在分子水平上研究病毒和其它微觀結構。

《自然通訊》雜誌當地時間11月16日發文稱，美國休斯敦大學和德克薩斯大學安德森癌症中心的科學家開發了一種針對納米級物體的新型光學成像技術：「全景」（PANORAMA）。該技術依託非散射光，使研究人員能夠通過監測光傳輸的變化確定目標特徵，可用於探測直徑25納米的微小顆粒。

全景技術得名於「等離子體納米孔徑無標記成像」（PNLI）——它體現了該技術的關鍵特徵——可用於介電納米顆粒的檢測、計數以及確定單個介電納米顆粒尺寸。

論文作者、休斯敦大學電子與計算機工程學教授Wei-Chuan Shih解釋說：「標準顯微鏡能夠成像的最小透明物體的尺寸範圍為100~200納米。影響微小顆粒成像的因素較多，除尺寸之外，還與其對光線的反射、吸收或散射有關。」

標記是一種常用技術，它需要研究人員對目標粒子有一定了解。例如，病毒具有刺突蛋白，研究人員可以採用螢光染料等標記這種特徵，以降低病毒檢測的難度。

「很多超出檢測限的納米顆粒根本無法用現有技術檢測。」Shih說，「『標記術』此時也是無效的，因為只有當研究人員對目標粒子足夠了解，標記才能發揮作用。在有了全景技術之後，研究人員無需再做標記，他們可以直接觀測樣品。」

全景技術的門檻不高。它的主要設備是標準型亮場顯微鏡，這是一種幾乎在任何實驗室都能找到的常規設備。Shih說：「數據顯示，全景技術的潛力可能還不止於此。我們止步於直徑25納米的顆粒，是因為這是市面上能找到的最小聚苯乙烯納米顆粒了。」

原創編譯：雷鑫宇 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《自然通訊》

期刊編號：2041-1723

原文連結：https://phys.org/news/2020-11-technology-precise-view-smallest-nanoparticles.html

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