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等离子体微透镜对外泌体的无标记光学分选

发布:HPLlaser    |    2019-06-29 22:48    阅读:194
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光学色谱是一种强大的光流控技术,它可以从异质混合物中无标记地分离微观生物颗粒。然而,光学散射和流体阻力需要满足精确对准复杂的仪器,因此是该技术的一大缺点。本文介绍了亚波长厚(<200 nm)的光流控等离子体(OPtIC)微透镜,它可以毫不费力地实现相对光学散射和流体阻力的无客观聚焦和自对准,从而选择性地分离外泌体大小的生物颗粒。本文的光流控微透镜对粒子轨迹提供了自准直机制,其将空间色散通过光学梯度和径向流体拉力进行最小化,二者协同工作以沿着光轴对准粒子。另外,本文搭建的简单平台可促进小尺寸生物颗粒(即外泌体)通过负耗尽从异质混合物中完全分离,且基于它们在化学组成上的差异,从而为相同尺寸的纳米颗粒提供稳健的选择性分离能力。与需要复杂仪器(激光,物镜和精确对准阶段)的现有光学色谱技术不同,本文的OPtIC微透镜可实现4μm×4μm的足迹,开启了使用用低成本宽带光源对芯片上纳米颗粒进行多路复用和高通量分选可能性。

(a)具有500nm中心孔径的OPtIC微透镜的光束轮廓作为入射光波长的函数;(b)沿焦平面的场分布;(c)使用沿光轴的强度分布获得OPtIC微透镜的焦距和焦深;(d)焦距,焦深和焦斑尺寸显示为波长的函数。

 

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