研究人员实现高分辨率实时成像协同纳米控制技术

作为纳米尺度控制的核心工具，原子力显微镜广泛应用于纳米粒子组装、生物分子控制和半导体器件制造。然而，现有技术长期以来面临着操作精度和效率有限等关键瓶颈，缺乏即时、高分辨率的在线观察和定位能力。发展超分辨率显像与原子力显微镜控制融合技术，成为纳米光学、生命科学、信息科学、工程技术等多学科交叉研究的热点。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院医学成像科技系统国家重点实验室、医学传感中心研究员杨慧团队在纳米研究中发布了最新研究，在百纳米级实时观察和同步控制技术领域取得了新的突破。该团队提出了微镜与原子力显微镜的藕合方法，开发了一种新型的原子力显微镜探针系统，兼顾超分辨成像和精确控制功能，通过聚焦离子束技术在微镜表面沉积金钢石尖端。

该技术将传统原子力显微镜光学成像模块的显像分辨率提高到一个数量级以上，并在操作过程中实现200纳米银纳米线的实时光学跟踪和同步操作。

研究小组通过微镜与原子力显微镜光路系统的深度集成，将微镜超分辨率光学技术引入到原子力显微镜系统中。新型探针在增加即时视觉反馈功能的同时，保证了原子力显微镜的纳米力控和运动轨迹调节优势。实验表明，该平台可以在非毁灭性观测条件下同步完成亚微米尺度结构的显像和控制，操作精度比传统方法提高50%以上，效率提高200%左右。

这项探索的创新之处在于突破“操作盲点”，为单分子级生物力学测量、活细胞亚细胞器控制等前沿研究提供全新的工具。通过原点和实时超分辨率视觉反馈。此外，原子力显微镜新探针的模块化适应主流商业设备，为生物传感、纳米光学、微纳制造等领域搭建了跨学科研究平台。