利用光学原理,光学显微镜可把人眼不能分辨的微小物体放大成像。常规的光学显微镜是明场显微镜,它利用光线照明和样本中各点依其光吸收的不同,在明亮的背景中成像。但对于一些未经染色处理的生物标本或其他透明样本,由于其对光线的吸收很少,因而对比度差,难以观测。暗场显微镜、全内反射显微镜的问世,可解决这一难题,但它们需要复杂的光学元件,这些元件体积较大,不易集成且操作难度高。
近期,张斗国教授研究组通过巧妙设计,研制出一种基于光学薄膜的平面型显微成像元件,该元件在常规明场显微镜上,可同时实现暗场显微成像和全内反射成像。相对于明场光学显微镜像,其成像对比度有大幅度提升。
同时,这一元件结构简单,易于集成,成本较低,操作便利,不仅适用于空气中的样本成像,也适用于液体环境中生物活细胞的成像。
实验结果表明,无需改变现有显微镜的主体光路架构,通过设计、制作合适的显微镜载玻片,就可以有效提升其成像对比度,拓展其成像功能。
日前,国际权威学术期刊《自然·通讯》发表了这一研究成果。