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项目名称:突破光学衍射极限的光学显微术

项目第一完成单位:光电系 项目负责人:刘  旭

项目简介

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随着人类社会的进步和相关科技水平的提高,人类对于自然界的认识与发现不断深入。自21世纪以来,人类的视野已经进入了纳米尺度。长期以来,以显微镜为代表的光学成像手段为人类在微观世界的探索作出了重要贡献。然而,在另一方面,由于可见光作为一种电磁波的固有性质,其衍射极限(λ/2)的存在使得利用光学手段在更小尺度进行成像的能力受到了严重限制。为了克服已有技术瓶颈,相关科技工作者在超分辨显微成像研究领域进行了不懈的努力,并取得了一系列进展。作为21世纪光学发展的重大突破点,突破衍射极限的超分辨技术已成为光学领域的热点研究课题。发展突破衍射极限的远场光学显微成像技术,对基础科学和国家高新技术的发展具有重要意义,其研究成果,将直接推动纳米工程、生物工程、医学、材料学等相关研究领域取得潜在突破。

浙江大学光电信息工程学系刘旭教授、匡翠方副教授、斯科教授等团队成员长期从事超分辨成像技术的相关研究,提出了一系列原创性的超分辨显微成像方法。研究团队在研究的两个主要分支上均取得了积极进展。在荧光显微成像领域,搭建了国内首套门控荧光受激发射损耗(g-STED)光学显微系统,并实现38 nm (~λ/14)的空间分辨率, 并提出了受激发射微分的超分辨方法;在非荧光成像方面,首次提出移频机理的超分辨方法,并在实验上实现了~λ/7分辨率。与传统技术相比,上述新型成像技术具有纳米分辨、快速成像等优势。

自2010年以来,课题组先后在《科学报道》、《光学快报》、《应用物理快报》等权威期刊上发表文章数十篇,并有多篇文章成为当期期刊封面文章;2013年更受邀在自然出版集团旗下刊物《光:科学与应用》杂志上发表相关长篇综述。相关成果受到了业内同行的高度评价。除此之外,课题组也非常重视相关技术成果的产业转化,如已与宁波永新光学股份有限公司合作申请了宁波市科技创新团队项目。

真切希望我们的努力能够使我国在亚百纳米分辨率——“后共焦”类仪器市场中占有一席之地。

 

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项目团队

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      由浙江大学光电系刘旭教授领军的超分辨显微成像研究团队是一支年轻而富有朝气的科研力量。长期以来,该团队主要致力于荧光受激发射损耗显微术、荧光单分子定位显微术、倏逝场照明移频超分辨显微术、深层组织成像显微术等研究方向,在理论、系统、算法上同时开展了一系列系统而开创性的研究工作并取得可喜进展。

   

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