无标记片上倏逝光散射超分辨与高对比度光学显微镜（cELS）
光学
2025-07-15 v5
摘要
片上倏逝光散射（cELS）利用高折射率对比光波导的多模式对无标记样本进行近场照明，从而将样本的最高空间频率重新定位到远场。从样本散射的具有不同相位差的多模式被设计为在相机积分时间内具有随机空间分布，从而减轻了相干散斑噪声。这使得能够对弱散射纳米尺寸样本（如细胞外囊泡（EVs）和脂质体）、活HeLa细胞动力学等进行无标记的超高对比度成像。本文通过演示多模直波导作为部分相干光源，从实验上解释并验证了cELS背后的物理原理。对于各向同性超分辨，使用了通过多臂波导芯片和基于强度涨落的算法设计的空间非相干光。概念验证结果在100纳米聚苯乙烯珠上进行了演示，并展示了接近2倍的分辨率提升。与传统成像技术相比，cELS还实现了（2-10）倍的对比度提升。此外，cELS平台实现了小型化，与最先进的无标记技术相比，能够实现大视场成像。cELS在高通量下对纳米尺寸生物样本进行无标记超分辨成像方面具有潜力。
引用
@article{arxiv.2108.10575,
title = {Label-free chip-based evanescent light scattering super-resolution and superior-contrast optical microscopy (cELS)},
author = {Nikhil Jayakumar and Firehun T Dullo and Vishesh Dubey and Azeem Ahmad Ahmad and Jennifer Cauzzo and Eduarda Mazagao Guerreiro and Omri Snir and Natasa Skalko-Basnet and Krishna Agarwal and Balpreet Singh Ahluwalia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10575},
year = {2025}
}
备注
Modified the paper as it is not super-resolution but contrast enhancement happening