科研人員研發高分辨實時成像協同納米操控技術

　　近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員楊慧團隊提出微透鏡與原子力顯微鏡的耦合方法，通過聚焦離子束技術在微透鏡表面沉積金剛石尖端，研發出兼具超分辨成像與精準操控功能的新型原子力顯微鏡探針系統。該技術將傳統原子力顯微鏡光學成像模塊的成像分辨率提升1個量級以上，并實現操作過程中200納米銀納米線的實時光學追蹤與同步操控。相關研究成果發表于《納米研究》。

　　原子力顯微鏡作為納米尺度操控的核心工具，在納米粒子組裝、生物分子操控及半導體器件制造等領域應用廣泛。然而，現有技術長期缺乏實時、高分辨的在線觀測與定位能力，導致操作精度與效率受限。發展超分辨率成像與原子力顯微鏡操控的融合技術，成為納米光學、生命科學、信息科學和工程技術等多學科交叉的研究熱點。

　　研究團隊通過微透鏡與原子力顯微鏡光路系統的深度集成，將微透鏡超分辨光學技術引入原子力顯微鏡體系。新型探針在保持原子力顯微鏡納米級力控與運動軌跡調控優勢的同時，新增實時視覺反饋功能。實驗表明，該平臺可在非破壞性觀測條件下，同步完成亞微米尺度結構的成像與操控，操作精度較傳統方法提高超50%，效率提高約200%。

　　該研究的創新點在于突破“操作盲區”，通過原位、實時的超分辨率視覺反饋，為單分子級生物力學測量、活細胞亞細胞器操控等前沿研究提供全新工具。此外，新型原子力顯微鏡探針的模塊化設計兼容主流商業設備，為生物傳感、納米光學、微納制造等領域搭建了跨學科研究平臺。