【產(chǎn)通社，6月24日訊】南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種解決方案，可以提高超透鏡（Metalens）在顯微鏡應(yīng)用中的性能。這種基于超透鏡的顯微鏡實(shí)現(xiàn)了寬視場(chǎng)(FOV)和高分辨率成像，解決了這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)之間的內(nèi)在權(quán)衡。

根據(jù)研究人員，這兩個(gè)參數(shù)是迄今為止阻止超透鏡實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)顯微鏡相當(dāng)性能的攔路虎。目前，超透鏡在實(shí)際顯微鏡應(yīng)用中面臨巨大挑戰(zhàn)，離軸像差嚴(yán)重限制了超透鏡的FOV和分辨能力，這是在實(shí)際顯微鏡中使用超透鏡的主要限制。

在他們的系統(tǒng)架構(gòu)中，研究人員使用了兩個(gè)超透鏡的雙透鏡配置，分別位于透明硅石基底的相對(duì)側(cè)，并結(jié)合了環(huán)形照明。這兩個(gè)超透鏡由氮化硅納米鰭組成，制作成具有精確尺寸的高縱橫比正方形，以精心計(jì)算的間隔排列。這種設(shè)計(jì)方法減輕了離軸像差，提高了分辨率，從而優(yōu)化了成像性能。

“我們的超透鏡顯微鏡具有高達(dá)150μm的FOV和310nm的半節(jié)距分辨率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了有史以來(lái)報(bào)道的最高分辨率的超透鏡顯微鏡，”通訊作者李濤教授說(shuō)。

研究人員展示的原型具有1mm的FOV，半節(jié)距分辨率為620納米。此外，該原型很緊湊，尺寸僅4×4×5cm。使用該超顯微鏡原型對(duì)宮頸癌細(xì)胞進(jìn)行成像，研究人員捕捉了同一FOV內(nèi)癌癥在不同階段發(fā)展的圖像，揭示了重要的細(xì)胞細(xì)節(jié)，如核增大、變形和分裂。

“我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示了高質(zhì)量的顯微生物圖像，可與緊湊型原型中的傳統(tǒng)顯微鏡相媲美，突出了其在便攜式和便利設(shè)置中的潛在應(yīng)用，”李教授說(shuō)。除了傳統(tǒng)顯微鏡不適用的研究場(chǎng)景，這項(xiàng)技術(shù)還可以集成到臨床、生物醫(yī)學(xué)自動(dòng)化領(lǐng)域的微電子器件和系統(tǒng)中。
剪報(bào)來(lái)源：
https://www.photonics.com/Articles/Doublet_Design_Overcomes_a_Metalens_Bottleneck_in/p5/a71128
論文鏈接：
https://www.doi.org.0.1117/1.AP.7.4.046006)