无标记等离子体激元检测未拴系纳米级布朗粒子

对单个纳米级分析物、病毒颗粒和蛋白质分子的光学检测，对于理解并控制生物样本及医疗应用具有巨大前景。由于荧光标记限制了检测带宽且需要冗长且具有侵入性的过程，无标记光学技术极为可取。近年来出现了强大的无标记光学方法，如干涉散射显微镜、基于等离子体纳米颗粒的检测和基于微腔的检测。尽管灵敏度很高，这些方法迄今仍局限于超过微秒的积分时间。这往往要求在这些时间段内通过特异性分子拴系、非特异性吸附或限制排列来阻碍分析物运动。在此，我们引入一种光学技术，能够将通常用作光稳定标记的的金纳米棒转化为高度局域化的高速探针。我们的方法提供远低于微秒的时间分辨率。这缓解了对分子拴系的需求，并使我们能够检测处于布朗运动中穿过亚阿托升传感体积的单个未拴系纳米颗粒。我们的方法为研究高度局域化和高度动态的纳米级系统开辟了新途径，并构成了迈向无标记识别单个未拴系蛋白质的第一步。