英国和新加坡研究人员1日报告说，他们制造出能够观测50纳米大小物体的光学显微镜，这是迄今观测能力最强的光学显微镜，也是世界上第一个能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜。
英国曼彻斯特大学研究人员和新加坡同行当天在新一期《自然・通信》杂志上报告了这项成果。由于光的衍射特性的限制，光学显微镜的观测极限通常约为1微米。研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜”，克服了上述障碍，使这一极限达到50纳米，观测能力提高了20倍。
论文第一作者王增波博士告诉新华社记者：“这是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜，是一个新的世界纪录。”
据介绍，目前一般使用电子显微镜观测极其微小的物体，但它也有一些缺陷。比如在观测细胞时，电子显微镜只能显示出细胞表面的状况，而不能用于观测细胞内部结构。之前还有研究人员先为细胞染色，然后利用特制光学显微镜观测染色后的细胞内部结构，但这种方法对病毒无效，因为染料无法进入病毒内部。而这种新型光学显微镜首次提供了在普通条件下观测细胞内部结构和病毒活动机理的手段。
领导该项研究的曼彻斯特大学教授李琳说，这可能会为观测细胞和病毒的方式带来革命性变化，有助于研发新的药物和疾病治疗方法。
研究人员还表示，利用类似方法可以进一步制造出观测能力更强的光学显微镜。从理论上说，这种基于“透明微米球透镜”的光学显微镜不存在观测极限。
研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜”
分辨率达到纳米级
他们的成果发表在最新一期的《通信?自然》杂志上。由于光的衍射特性的限制，光学显微镜的观测极限通常约为1微米。研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜”，克服了上述障碍，使这一极限达到50纳米，观测能力提高了20倍。(注：1微米等于1000纳米)
这项成果的核心是利用物体发散出的一种逐渐消失的“隐失波”。顾名思义，“隐失波”是一种逐步消失的光波，但很重要的是，它不受限于光的衍射极限，所以如果我们能捕捉住这种光，就很有希望观测到比传统成像办法高清许多的图像。曼彻斯特大学科研人员在“透明微米球透镜”的帮助下，收集到“隐失波”并把它转到传统显微镜，这样科学家用肉眼就可看到通常需要其它间接方法才能观测到的细微之处，譬如通过原子力显微镜或扫描电子显微镜观测。
可直接观测单个病毒细胞
曼彻斯特大学激光加工研究中心的李琳教授认为，这项技术在生物学研究方面的应用前景广阔，特别是对细胞、细菌甚至是病毒的研究。
李琳教授表示：“目前应用于生物学研究领域的显微镜技术特别费时，举个例子，如果我们用荧光显微镜进行观测，需要花两天时间准备一个观测所需的样品，而这些准备好的样品只有10%到20%有用。因此，直接观察细胞技术的引进将能带来潜在的收益。”
来源：http://microreading.chinadaily.com.cn/hqsj/hqlw/2011-03-03/content_1918454.html
http://microreading.chinadaily.com.cn/micro-reading/dzh/2011-03-03/content_1915720.html
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