片上光散射增强实现常规明场显微镜下的高性能单粒子追踪
光学
2023-11-21 v1 应用物理
摘要
基于散射的单粒子追踪(S-SPT)为纳米尺度物体的高灵敏无标记检测和表征开辟了新途径，使其在各类分析应用中极具吸引力。然而，阻碍其广泛应用的一个长期问题是对光学系统的高技术要求。最有前景的解决方案是实施片上光散射增强，但现有的场增强技术因其高度局域化的场不足以在探测时间内覆盖粒子的三维轨迹而失效。在此，我们提出了一种直接且稳健的基于片上微透镜的光散射增强策略，其增强范围比近场光学技术大十倍。这些特性归因于增强的长程光学场以及两个紧密相邻结构之间复杂的复合相互作用。得益于该策略，我们首次证明可在常规明场显微镜下实现高性能S-SPT，其照明功率比通常所需低1000倍以上。这显著降低了S-SPT的技术要求，标志着在推动其在生物光子学、生物传感器、诊断及其他领域实际应用方面迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2311.11506,
title = {On-chip light-scattering enhancement enables high performance single-particle tracking under conventional bright-field microscope},
author = {Pengcheng Zhang and Tingting Zhan and Guoqiang Gu and Changle Li and Mengting Lyu and Yi Zhang and Hui Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11506},
year = {2023}
}
备注
29 pages,4 figures