顆粒在線訊：納米尺度物體的可視化檢測在納米材料表征、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，但需要熒光探針標(biāo)記，且存在光漂白等問題。  

　　近年來，中國科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷院重點實驗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)，并對其生物檢測應(yīng)用開展了系統(tǒng)研究，實現(xiàn)了無標(biāo)記、超靈敏地定量檢測。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，會產(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)實現(xiàn)快速檢測。納米光子結(jié)構(gòu)的光學(xué)信號可對0到1.0 x 105 PFU mL-1范圍內(nèi)的病原體進(jìn)行實時響應(yīng)，檢測限降低到~1 PFU μL-1。該方法無需熒光標(biāo)記、昂貴的實驗儀器和專業(yè)的技術(shù)人員，為發(fā)展簡便的高靈敏光學(xué)生物檢測平臺提供了新思路（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)隊基于納米印刷技術(shù)，發(fā)展出一種快速、無標(biāo)記、可便攜的單納米顆?？梢暬瘷z測方法（如圖）。印刷制備的一維納米結(jié)構(gòu)在可見光區(qū)域具有獨特的光學(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，散射和衍射信號均出現(xiàn)在可見光區(qū)域，能夠顯著放大納米尺度物體的光學(xué)信號，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小至50 nm的物體或缺陷，實現(xiàn)了光學(xué)可視化檢測多種納米結(jié)構(gòu)。進(jìn)而在一維納米結(jié)構(gòu)表面修飾特異性抗體，實現(xiàn)實時檢測、計數(shù)測量生物體液環(huán)境中的單個病原體顆粒。與已報道的納米尺度光學(xué)檢測方法相比，該方法操作簡單、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、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、國家自然科學(xué)基金、中科院、北京市科學(xué)技術(shù)委員會和北京分子科學(xué)國家研究中心的支持。 

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