納米級物體的光散射是由其散射截面和極化率定義的基本物理性質。在過去的十年里,許多研究通過成像感興趣的物體和參考場散射之間的干擾來證明單分子靈敏度。由于圖像對比度與分子極化率的線性比例關系,這種方法能夠對溶液中的單個生物分子進行質量測量。然而,到目前為止,所有的實現都基于公共路徑干涉儀,并且不能分離和獨立地調諧參考光場和散射光場,從而無法訪問全息成像可用的多功能庫。鑒于此,來自牛津大學的Philipp Kukura研究發現使用基于暗場散射顯微鏡的非公共路徑幾何結構,類似于馬赫-曾德爾干涉儀,可以展示類似的靈敏度。
文章要點:
1)該研究證實,通過將散射光和參考光分離成四個平行的、固有相位穩定的檢測通道,與最先進的全息方法相比,散射截面的靈敏度提高了五個數量級;
2)此外,該研究發現了質量低于100kDa的單個蛋白質的檢測、分辨率和質量測量,并且,單獨的振幅和相位測量也產生了關于樣品身份和單個生物分子極化率的實驗測定的直接信息。
參考資料:
Thiele, J.C., Pfitzner, E. & Kukura, P. Single-protein optical holography. Nat. Photon. (2024).
10.1038/s41566-024-01405-2
https://doi.org/10.1038/s41566-024-01405-2