[01752697]新型高分辨光学显微关键技术及应用

光学显微成像技术一直是材料科学、信息科学、生命科学研究以及临床医学诊断等领域非常重要的工具。在人类不断探索微观世界的征途中,通过超高分辨率显微成像技术直观地观察或测量物体,我们可以更加全面、深刻地了解器件与材料以及物体的内部结构、探索物质运动的内在机理和物质间的相互作用,从而推动相关科学乃至整个世界的进步。这是人们进行超高分辨率信息获取研究的原动力。作为研究或检测平台的超高分辨率显微系统的研制和发展,将极大促进生物、医学、材料、信息等领域的原始创新,利于我国相关学科占领相应科学研究的制高点。 近年来,项目组专注于超分辨的基础方法与工程实践研究,发明了对荧光信号宽容度大的超分辨成像新方法,使普适性荧光标记超分辨成像更为方便,同时发明了非荧光标记超分辨成像技术,并在关键器件、部件制备工艺取得重大突破,形成了系列自主知识产权超分辨显微成像系统。 本项目的发明方法不需要特殊的染料标记,对标记容忍宽度大：（1）提出了一种新型的荧光受激微分（FED）的纳米分辨光学显微术,可以在低功耗、高成像速度下实现超衍射极限的分辨率。当引入荧光饱和非线性效应时,此种显微术的分辨率可以进一步提高＜ /6分辨率。（2）将荧光受激微分技术与现有超分辨显微技术相结合,来改善现有超分辨方法的成像效果,使现有超分辨信噪比得到提升,分辨率提升30%。 项目组主持了显微镜国际标准的制定,成为中国第一个ISO国际显微镜标准-ISO9345“显微镜成像系统及部件的重要尺寸”的牵头单位。从光学超衍射极限成像基础研究到关键技术突破,从我国自己的超分辨光学成像专利群与技术体系建立,到光学超分辨仪器工艺、高精度物镜与部件等制备的难题解决,实现了高端显微镜的批量生产,并销售国内外,形成了中国影响。