基于微环光学谐振腔光热显微镜的单颗 5 nm 量子点探测
光学
2024-08-20 v1
摘要
单粒子与分子的无标记检测技术在基础科学、疾病诊断和纳米材料研究中发挥着重要作用。尽管传统基于荧光的方法为单分子检测与成像提供了有力工具，但它们受限于狭窄的分子探针范围以及光闪烁和光漂白等问题。光热显微镜已成为一种能够高灵敏度检测单个纳米吸收体的无标记成像技术。回音壁模式微谐振腔可将光限制在小体积内以增强光-物质相互作用，因此是一种有前景的超灵敏光热显微镜平台。此前，微环光学谐振腔已与光热显微镜结合用于检测 250 nm 长的金纳米棒。在此，我们将回音壁模式微环光学谐振腔与光热显微镜结合，以空间分辨方式检测直径 5 nm 的量子点（QDs），其信噪比（SNR）超过 。为此，我们将基于微环的光热显微镜装置与低幅度调制泵浦激光集成，并利用比例-积分-微分（PID）控制器输出作为光热信号源以降低噪声并增强信号稳定性。测得这些 5 nm QDs 的散热低于单染料分子的可探测水平，展示了该平台的高灵敏度与分辨能力。我们预期我们的工作将在包括生物科学、纳米技术、材料科学、化学和医学在内的广泛领域中得到应用。
引用
@article{arxiv.2309.07898,
title = {Single 5-nm quantum dot detection via microtoroid optical resonator photothermal microscopy},
author = {Shuang Hao and Sartanee Suebka and Judith Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07898},
year = {2024}
}