O uso de um hyperlens tem sido considerado como uma técnica de imagem de romance Super-resolução devido a suas vantagens na geração de imagens em tempo real e sua implementação simples com fibra óptica convencional. Aqui, apresentamos um protocolo descreve a fabricação e aplicativos de um esférico hyperlens de imagem.
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Artigo de método
Demonstração de um microscópio integrado Hyperlens e super resolução imagem
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
O uso de super resolução de imagem para superar o limite de difração de microscopia convencional tem atraído o interesse de pesquisadores em biologia e nanotecnologia. Embora superlenses e microscopia de campo próximo melhoraram a resolução na região de campo próximo, distante-campo imagem em tempo real permanece um desafio significativo. Recentemente, o hyperlens, o que amplia e converte ondas evanescentes em ondas de propagação, surgiu como uma nova abordagem para longe-campo de imagem. Aqui, nós relatamos a fabricação de um hyperlens esférica composta alternando camadas finas de titânio óxido (TiO2) e prata (Ag). Ao contrário de um hyperlens cilíndricos convencionais, o esférico hyperlens permite ampliação bidimensional. Assim, a incorporação em microscopia convencional é simples. Propõe-se um novo sistema ótico integrado com o hyperlens, permitindo uma imagem de comprimento de onda sub obtidos na região de campo distante em tempo real. Neste estudo, a fabricação e os métodos de instalação de imagem são explicados em detalhes. Este trabalho também descreve a acessibilidade e a possibilidade do hyperlens, bem como aplicações práticas de geração de imagens em tempo real em células vivas, o que pode levar a uma revolução na biologia e nanotecnologia.
Introdução
Um desejo de observar biomoléculas em células vivas conduziu à invenção da microscopia e o advento da microscopia propagada a revolução de vários campos, tais como a biologia, patologia e ciência de materiais, nos últimos séculos. No entanto, mais avanço da pesquisa foi restringido por difração, o que limita a resolução dos microscópios convencionais, a aproximadamente metade do comprimento de onda1. Portanto, Super resolução de imagem para superar o limite de difração tem sido uma área de pesquisa interessante nas últimas décadas.
Como o limite de difração é atribuído à perda das ondas evanescentes que contêm inform....
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Protocolo
1. preparo do substrato
- obter altamente refinado da bolacha de quartzo. Para a fabricação relatada aqui, use uma bolacha com uma espessura de 500 µm. S
- spin-casaco a bolacha de quartzo com um positivo fotorresiste a 2.000 rpm e asse por 60 a 90 ° C.
Nota: A camada de fotorresiste positivo é revestida para evitar danos durante a etapa de corte posterior. - Usar uma máquina de corte em cubos para cortar pequenos pedaços de 20 x 20 mm 2 no tamanho da pastilha com fotorresiste.
- Explodir usando uma arma de nitrogênio comprimido para remover as partículas resultantes da etapa de corte.
- Colocá-lo em um banho ....
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Resultados
A capacidade do dispositivo hyperlens de resolver características de difração sub baseia-se na sua uniformidade e em uma alta qualidade fabricação. Aqui, um hyperlens é composto por uma multicamadas de Ag e TiO2 depositado alternadamente. Figura 2a mostra a imagem SEM um bem-feito hyperlens17. A imagem transversal mostra que o multicamada de Ti e Ag3O5 filme fino é depositada com uma espessura uniforme .......
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Discussão
A fabricação de um hyperlens inclui três etapas principais: definição de geometria hemisférica no substrato de quartzo, através de um processo molhado-gravura, empilhando a metal e dielétrica multicamada usando um sistema de evaporação de feixe de elétrons e inscrever o objeto na camada de Cr. O passo mais importante é o segundo, desde que possa afetar significativamente a qualidade do hyperlens. No processo de deposição de película fina, há duas condições que exigem cuidados especiais para uma imagem clara super resolvi.......
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Divulgações
Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.
Agradecimentos
Este trabalho é apoiado financeiramente pelo programa jovem investigador (NRF-2015R1C1A1A02036464), programa do centro de pesquisa de engenharia (NRF-2015R1A5A1037668) e programa de fronteira Global (CAMM-2014M3A6B3063708), M.K., S.S., I.K. reconhece o pH.d. Global Bolsas (NRF-2017H1A2A1043204,-2017H1A2A1043322, NRF NRF-2016H1A2A1906519), através da concessão de pesquisa nacional Fundação da Coreia (NRF) financiado pelo Ministério da ciência, TIC e futuro planejamento (MSIP) do governo coreano.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Fresadora de feixe de íons focalizados | FEI | Helios Nanolab G3 CX | |
| Sistema de evaporação de feixe eletrônico | Coréia Tecnologia de vácuo | KVE-E4000 | |
| Microscopia eletrônica de varredura | Hitachi | SU6600 | |
| Microscopia invertida | Zeiss | Axiovert 200 | |
| Fonte de luz | EXCELITAS Technologies | X-Cite 110 LED | |
| Filtro de passagem | de banda Chroma | ET405 / 30M | |
| Lente objetiva | Zeiss | Plan-Apochromat | NA=1.3, câmera |
| CCD | 100X Andor | Zyla 4.2 | |
| Bolacha de quartzo | CORNING | Sílica fundida Corning 7980 | |
| Óxido tamponado | J.T Baker TM | J.T.Baker 5175 | |
| Photoresist | AZ eletrônico materiais | GXR-601 PR | |
| Corrosão de cromo | SIGMA-ALDRICH | 651826 | |
| Aceton | J.T Baker TM | UN1090 | |
| Álcool isopropílico | J.T Baker TM | UN1219 | |
| Ferramenta de simulação FEM | COMSOL 5.1 Multifísica |
Referências
- Abbe, E. Beiträge zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung. Archiv für mikroskopische Anatomie. 9 (1), 413-418 (1873).
- Dürig, U., Pohl, D. W., Rohner, F. Near-field optical-scanning microscopy. J Appl Phys. 59 (10), 3318-3327 (1986).
- Pendry, J. B.
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Reimpressões e permissões
