几种新型显微镜的应用

    显微技术是一门对物质微小区域进行化学成分分析、显微形貌观察、微观结构测定的显微分析技术，广泛应用于各科学领域。近年来出现的近场光学显微镜，是对普通光学显微镜的一种改进，而原子力显微镜、声学显微镜，则是人们不断开发其他显微技术的成果。这些新型显微镜在生物医学领域中都有着非常广泛的应用和迅猛的发展。

    近场光学显微镜（Scanning Near-field OpticalMicroscope,SNOM）

    1983年，被称为“光学听诊器”的原型———近场光学显微镜的诞生，标志着人类第一次突破了光学显微镜分辨率的衍射极限。SNOM开始被作为一种新的、重要的光学仪器，应用于观察和研究亚波长物体的外观和内在性质短短几年后，在纳米和介观尺度上，近场光学显微镜的应用为物理、化学、生物、医学等的研究和生产提供了许多新的知识，极大地推动了这些领域的发展。近场光学显微镜的基本原理早在1929年，Synge就提出了SNOM的构造和操作要点：①在不透明的平板或薄膜上，制备出直径近似为10nm的小孔，放在距离一个平整度达到几纳米的生物样品切片正下方几个纳米的地方；②入射光通过上述平板小孔照明样品，透过样品的光被显微镜聚焦到光电池上；③保持入射光强度不变，通过以10nm的步距在两个方向上移动样品的方法，使入射光点沿样品平面网格状扫描样品。由于样品的透光率不同，各点在光电池上产生的光电流也不同，结果便可获得样品被扫描部分因明暗对比不同而形成的图像。近场光学显微镜主要由计算机系统、高分辨图像处理系统、电子控制系统和数据信息探测系统等几大部分组成，其关键技术之一就是针尖-样品（Tip-Sample，T-S）间距控制。近场光学显微镜在生物医学中的应用SNOM是在扫描探针技术（Scanning Probe Microscope，SPM）基础上发展起来的，它可以同时采集到样品的三种信息：表面形貌、近场光学信号和光谱信号。SNOM的成像原理决定了它的诸多优势：对样品在分子水平上观测灵敏度高；对样品无侵入性和破坏性；可以在自然状态下研究生物样品的光学性质；能和高时间分辨率结合成为高空间同时高时间分辨等。SNOM用于观察肺脏和肝脏：SNOM有着较高的光学分辨率（可达到纳米级）。相对于需要使样品处于真空条件下的电子显微镜，SNOM在通常条件下就可以对样品进行检测。同时，SNOM也可运用一些在普通光学显微镜下能够使用的对比效果，如荧光标记样品的特定部分、偏振现象等。正是由于SNOM具有上述优点，所以可以很方便地对动物体包括人体器官进行观测，且获得很清晰的图像。