（文章來源：科技報(bào)告與資訊）

想象一下，把顯微鏡縮小，然后將其與芯片集成在一起，就可以使用它實(shí)時(shí)觀察活細(xì)胞內(nèi)部。如果像今天的智能手機(jī)相機(jī)一樣，可以將這種微型顯微鏡也集成到電子產(chǎn)品中，那不是很好嗎？如果醫(yī)生設(shè)法使用這種工具在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行診斷而又不需要大型、笨重和敏感的分析設(shè)備，該怎么辦？歐盟資助的ChipScope項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)方面取得了重大進(jìn)展。

歐盟資助的ChipScope 項(xiàng)目的研究人員現(xiàn)在正在開發(fā)一種新穎的策略來增強(qiáng)光學(xué)顯微鏡。該項(xiàng)目網(wǎng)站上的新聞報(bào)道說：“在經(jīng)典的光學(xué)顯微鏡中，被分析的樣品區(qū)域被同時(shí)照射，用區(qū)域選擇檢測(cè)器（例如人眼或照相機(jī)的傳感器）收集從每個(gè)點(diǎn)散射的光。在Chipscope的想法中，使用了具有微小且可單獨(dú)尋址的元素的結(jié)構(gòu)化光源。”

項(xiàng)目新聞同時(shí)指出：“標(biāo)本位于此光源的頂部附近。無論何時(shí)激活單個(gè)發(fā)射器，光的傳播都取決于樣品的空間結(jié)構(gòu)，這與宏觀世界所謂的陰影成像非常相似。當(dāng)通過檢測(cè)器感測(cè)通過樣品區(qū)域的總光量，一次激活一個(gè)光元素，從而掃描整個(gè)樣品空間時(shí)，就會(huì)生成圖像。如果光元素的大小在納米范圍內(nèi)，并且樣品與它們緊密接觸，光學(xué)近場(chǎng)具有相關(guān)性，并且基于芯片的設(shè)置可能會(huì)實(shí)現(xiàn)超分辨率成像?！?/p>

ChipScope項(xiàng)目匯集了多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，以完成其光學(xué)超分辨率的替代方法。該新聞補(bǔ)充說：“結(jié)構(gòu)化光源是由德國(guó)不倫瑞克工業(yè)大學(xué)開發(fā)的微型發(fā)光二極管（LED）實(shí)現(xiàn)的?！?它著重指出，“目前尚無商業(yè)化的結(jié)構(gòu)化LED陣列，其可尋址像素低至亞微米級(jí)。該任務(wù)由ChipScope項(xiàng)目框架內(nèi)不倫瑞克工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)?！?/p>

該概念還涉及另一個(gè)組件：“單光子雪崩檢測(cè)器（SPAD），它可以檢測(cè)到非常低的光強(qiáng)度，直到單個(gè)光子。” 新聞指出：“首次將那些探測(cè)器集成到ChipScope 顯微鏡原型中進(jìn)行測(cè)試已經(jīng)進(jìn)行并顯示出令人鼓舞的結(jié)果?！彼a(bǔ)充說：“此外，一種將標(biāo)本帶入結(jié)構(gòu)化光源附近的方法對(duì)于正確操作顯微鏡至關(guān)重要。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一項(xiàng)成熟技術(shù)是利用微流體通道，其中精細(xì)的通道系統(tǒng)被構(gòu)造成聚合物基質(zhì)。使用高精度泵，微量液體被驅(qū)動(dòng)通過該系統(tǒng)，并將樣本帶到目標(biāo)位置。顯微鏡組件的這一部分是由奧地利技術(shù)學(xué)院AIT貢獻(xiàn)的。”

ChipScope（使用超分辨率芯片上照明克服衍射極限）項(xiàng)目將于2020年12月結(jié)束。項(xiàng)目合作伙伴已經(jīng)開發(fā)了顯微鏡的原型，并希望在項(xiàng)目結(jié)束前提供功能更強(qiáng)大、分辨率更高的版本。
（責(zé)任編輯：fqj）