一种应用于超分辨率成像的透明薄膜.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115755372A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211416442.5(22)申请日2022.11.12(71)申请人南京师范大学地址210024江苏省南京市鼓楼区宁海路122号(72)发明人叶永红杨松林相仲博(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206专利代理师杜静静(51)Int.Cl.G02B25/00(2006.01)G02B3/12(2006.01)G02B21/00(2006.01)G02B27/58(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种应用于超分辨率成像的透明薄膜(57)摘要本发明涉及一种应用于超分辨率成像的透明薄膜，具体包括如下步骤：步骤1，在石英衬底上运用光刻工艺制备光刻胶圆柱；步骤2，对光刻胶圆柱结构进行热回流处理制作平凸透镜；步骤3，在平凸透镜上表面匀涂PDMS(聚二甲基硅氧烷)，揭下PDMS薄膜，形成具有球面凹腔结构的薄膜；步骤4，将高折射率液体滴入所述步骤(3)中得到的凹腔结构内，并覆盖在待测样品上。该技术方案通过制备低折射率的具有球型凹腔结构的薄膜，在该薄膜内充入高折射率液体并覆盖在样品上，并置于光学显微镜下成像。从而突破阿贝衍射极限，大幅提升传统光学显微镜的分辨能力，实现准确定位、方便移动且不损坏样品的超分辨率成像。CN115755372ACN115755372A权利要求书1/1页1.一种应用于超分辨率成像的透明薄膜，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1，在石英衬底上运用光刻工艺制备光刻胶圆柱；步骤2，对光刻胶圆柱结构进行热回流处理制作平凸透镜；步骤3，在平凸透镜上表面匀涂PDMS，揭下PDMS薄膜，形成具有球面凹腔结构的薄膜；步骤4，将高折射率液体滴入所述步骤(3)中得到的凹腔结构内，并覆盖在待测样品上。2.根据权利要求1所述的应用于超分辨率成像的透明薄膜，其特征在于，步骤4具体如下：将一定体积的高折射率液体滴在PDMS薄膜上，高折射率液体充入凹腔结构内，将薄膜覆盖在样品上，并置于光学显微镜下成像。3.根据权利要求2所述的应用于超分辨率成像的透明薄膜，其特征在于，包括具有球面凹腔结构的薄膜和高折射率液体，在薄膜的凹腔结构内充入高折射率液体，并覆盖在样品上，样品和高折射率液体直接接触，薄膜覆盖在高折射率液体上方。4.根据权利要求3所述的应用于超分辨率成像的透明薄膜，其特征在于，高折射率液体的折射率范围是1.7‑1.8，具有球面凹腔结构的薄膜所用材料为PDMS。充入球面凹腔结构的高折射率液体的折射率高于PDMS薄膜的折射折射率，能够形成相对折射率为1.20‑1.28、宽高比范围为0.25‑0.5的平凸透镜。2CN115755372A说明书1/3页一种应用于超分辨率成像的透明薄膜技术领域[0001]本发明涉及一种薄膜，具体涉及一种应用于超分辨率成像的透明薄膜，属于光学显微成像技术领域。背景技术[0002]传统光学显微镜属于远场成像范畴，其分辨性能受衍射极限的限制，难以分辨尺寸小于半个工作波长的样品细节。衍射极限的存在导致传统光学显微技术难以满足生命科学和电子技术领域对微观结构的观察需求，因此，突破衍射极限、获得超分辨率成像一直是光子学领域的热门研究课题。上世纪发展的电子显微成像技术以及扫描探针显微成像技术具有纳米尺度的分辨能力，但这些技术无法对生命活体样本进行观察。近年发展出的荧光超分辨显微技术、傅里叶叠层显微成像技术等方法对生物光学成像技术产生了巨大影响，荧光超分辨显微技术也因此获得了2014年诺贝尔奖。荧光超分辨显微技术通过对样品进行特殊的荧光标记，并使用特殊激发光源实现超分辨成像。傅里叶叠层显微成像技术通过改变样品照明方向采集相应低分辨率图像，并在频域中进行相位恢复和孔径合成实现高空间分辨率成像。[0003]然而，上述技术仍存在一定的限制和不足之处。譬如，荧光标记对样品有影响，图像重构会出现噪声干扰，且上述方法成像速度慢，无法直接观测样品。因此研究人员一直在探索和发展新型的无标记、宽场照明的光学超分辨显微成像技术。近年来，研究者发现微米尺度的透镜具有特殊的光学性质，其对电磁波聚焦形成的光子纳米喷流具有远高于照射波的光强度、亚波长的横向半高全宽。通过放置在样品表面的球型和非球型微透镜对样品成像(实像或虚像)，再用光学显微镜对微透镜所成的像进行二次成像，从而实现对样品的超分辨率成像。利用低折射率微球成像时，是将微球随机滴落在样品表面，并将微球用液体半浸没以增强微球的超分辨成像能力，但液体的蒸发会导致微球分辨率和放大率出现动态的变化。将高折射微球完全浸没在液体中可以避免这个限制，但是这种方法无法使微球准确定位在样品感兴趣的区域。为了解决这个问题，有研究者将微球和探针组