光热显微术:基于光吸收的单分子成像技术

来源：化学进展杂志2016年第5期北京时间：

作者：袁婷联, 蒋莹琰, 王伟

单位：1. 南京大学化学化工学院 生命分析化学国家重点实验室 南京 210093;<br />\r\n2. 四川大学化学学院 成都 610064

摘要：光热显微术是近年来获得广泛关注和长足发展的一种新型光学显微成像技术,能够实现单个纳米粒子甚至单分子的免标记光学成像。其成像原理是利用先进的光学方法探测单分子或单纳米粒子吸收特定波长激发光后所产生的局域温度和介质折射率的微小变化,从而定量研究观测对象的光热特性。由于无辐射弛豫是激发态分子回到基态的优势过程,分子的光热特性相比于荧光特性更具有普遍意义。凭借无需标记、高灵敏度和信号稳定等优点,近十年来,关于单分子和单纳米粒子的光热显微成像研究不断取得突破,并在纳米科学和生命科学等领域获得越来越多的发展和应用,展现出了蓬勃的生命力和良好的发展前景。本文重点综述了光热显微技术的成像原理、发展历程、技术特色以及系统优化方法,列举了光热成像在活细胞研究和生物学领域的应用,最后总结了光热成像的优缺点并分析其主要面临的挑战以及未来的发展趋势,希望吸引更多的研究人员加入到这一新技术的研究队伍中来。

关键词：光热显微,热透镜,光热特性,单分子成像,单纳米粒子成像

基金资助：国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目(No.21527807)资助