顆粒在線訊：納米尺度物體的可視化檢測(cè)在納米材料表征、自組裝、化學(xué)合成和生物醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。常規(guī)的熒光顯微技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)分子水平檢測(cè)，但需要熒光探針標(biāo)記，且存在光漂白等問(wèn)題。  

　　近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋延林課題組圍繞納米綠色印刷技術(shù)，制備出多維度納米光子結(jié)構(gòu)，并對(duì)其生物檢測(cè)應(yīng)用開(kāi)展了系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了無(wú)標(biāo)記、超靈敏地定量檢測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病原體特異性地結(jié)合在納米光子結(jié)構(gòu)上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生散射共振增強(qiáng)作用，顯著改變散射光的顏色，可在10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。納米光子結(jié)構(gòu)的光學(xué)信號(hào)可對(duì)0到1.0 x 105 PFU mL-1范圍內(nèi)的病原體進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)，檢測(cè)限降低到~1 PFU μL-1。該方法無(wú)需熒光標(biāo)記、昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器和專業(yè)的技術(shù)人員，為發(fā)展簡(jiǎn)便的高靈敏光學(xué)生物檢測(cè)平臺(tái)提供了新思路（Chem. Rev. 2022, 122, 5, 5144-5164；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24234；Adv. Mater. Interfaces 2022, 2102164）。   

　　近日，宋延林研究團(tuán)隊(duì)基于納米印刷技術(shù)，發(fā)展出一種快速、無(wú)標(biāo)記、可便攜的單納米顆?？梢暬瘷z測(cè)方法（如圖）。印刷制備的一維納米結(jié)構(gòu)在可見(jiàn)光區(qū)域具有獨(dú)特的光學(xué)共振特性。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一維納米結(jié)構(gòu)的尺寸大于臨界值時(shí)，散射和衍射信號(hào)均出現(xiàn)在可見(jiàn)光區(qū)域，能夠顯著放大納米尺度物體的光學(xué)信號(hào)，突破傳統(tǒng)的光學(xué)衍射極限。研究基于上述成果，利用普通的光學(xué)顯微鏡甚至手機(jī)可以直接觀察到單個(gè)小至50 nm的物體或缺陷，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)可視化檢測(cè)多種納米結(jié)構(gòu)。進(jìn)而在一維納米結(jié)構(gòu)表面修飾特異性抗體，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)、計(jì)數(shù)測(cè)量生物體液環(huán)境中的單個(gè)病原體顆粒。與已報(bào)道的納米尺度光學(xué)檢測(cè)方法相比，該方法操作簡(jiǎn)單、成本低、可便攜，且廣泛適用于不同納米材料和結(jié)構(gòu)，在自組裝、微流控監(jiān)測(cè)、集成光子和生物傳感等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。 

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Matter上。研究工作得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和北京分子科學(xué)國(guó)家研究中心的支持。 

基于印刷一維納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單納米顆粒的可視化檢測(cè)