【前沿】超分辨成像系统让纳米机器人眼光更犀利

本文摘要：近日，中科院沈阳自动化研究所的研究人员研发出有具备动态视觉对系统能力的扫瞄微透镜超强辨别光学技术，这种新技术可在大自然条件下超越光学散射定律所容许的观测无限大，构建生命和非生命样品的超强辨别动态观测，让纳米机器人的眼睛更为“锋利”。涉及成果公开发表在近日的《大自然通讯》期刊上。 光学显微镜所能观测的物体无限大尺寸为200nm，依然无法符合科学发展的市场需求。

近日，中科院沈阳自动化研究所的研究人员研发出有具备动态视觉对系统能力的扫瞄微透镜超强辨别光学技术，这种新技术可在大自然条件下超越光学散射定律所容许的观测无限大，构建生命和非生命样品的超强辨别动态观测，让纳米机器人的眼睛更为“锋利”。涉及成果公开发表在近日的《大自然通讯》期刊上。

光学显微镜所能观测的物体无限大尺寸为200nm，依然无法符合科学发展的市场需求。为了突破散射无限大，科研人员发展了STED、PALM、STORM等一系列新型光学光学技术，很大地拓展了人类观测微小世界的能力。“这些光学技术多使用时间换空间的方式，不存在速度慢、必须荧光染色、外部激光唤起等问题，这就使得这些超强辨别荧光显微镜在实际应用于中不存在一定局限性，考虑到纳米机器人操作者对象和工作环境，这些方法的局限性将展现出得最为引人注目。

”论文第一作者王飞飞博士指出。为此，沈阳自动化所微纳米课题组对微透镜超强辨别光学物理机制展开了深入研究，证明了倏逝波在微透镜超强辨别光学中所起着的起到，说明了超强辨别能力来源，对微透镜光学机理展开了研究，基于谱分析方法展开的理论分析与实验结果具备很好的一致性，明确提出了基于转变光照条件来提升微透镜分辨率的方法，并对背后机理展开了理论阐释。在此基础上，科研人员糅合机器人的感官、决策和掌控理论，设计并搭起了具备自律知识产权的超强辨别光学系统，明确提出了具备纳米精度的对微透镜空间方位动态闭环反馈控制方法，构建了微透镜与样品间距与相互作用力的有效地掌控。在免除标记自然光太阳光条件下，对活体细胞、IC芯片等构建了动态、大范围超强辨别光学，分辨率超过65nm，检验了涉及理论的先进性和正确性。

由于该技术不不受样品和环境的容许，构建了纳米尺度生命物质和非生命物质的动态跟踪，提高了纳米机器人的功能和性能，应用于前景更加辽阔。

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