掃描式熒光顯微鏡應用于分子生物學
無孔徑近場掃描式顯微術于螢光影像之研究
傳統的光纖式近場光學顯微鏡受到截止效應、熱傷害等問題影響,造成解析度有所限制,
因此可開發無孔徑的近場光學掃描式顯微鏡(apertureless near-field scanning optical microscope,aNSOM)來突破。
其原理主要藉著原子力顯微鏡(atomic force microscope,AFM)的探針與入射光場作用,產生區域電場強化的效應,
與樣品作用后產生一有效散射場。論文主要的研究是以AFM為基礎,研制一套aNSOM,
期望其光學空間解析度可達到10nm以下,并將其應用于螢光樣品的影像量測。
研發之aNSOM由于其收光的顯微物鏡位于遠場偵測干涉后的高頻干涉信號,
其信號包含針尖與奈米結構作用后的近場光學信號及遠場的背景雜訊,為了增加影像的訊噪比(signal-to-noise ratio,SNR),
利用距離調變技術且搭配自差式干涉(homodyne interferometry)與外差式干涉(heterodyne interferometry)系統擷取信號;
其中外差式干涉技術多引入一道可控之參考信號,對于影像之SNR之提昇比自差式干涉更有效。
另外,論文中也針對近場螢光影像作相關之討論與量測,并分析探針與螢光分子的電場交互作用及螢光信號的擷取,
期望未來可將本系統應用于分子生物學,得到分子尺度的醫學螢光影像。