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Polymer Colloidal Sphere-Based Hybrid Solid Immersion Lens for Optical Super-resolution Imaging
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2016-10-06 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.6b06236 Haie Zhu 1 , Wen Fan 1 , Shuxue Zhou 1 , Min Chen 1 , Limin Wu 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2016-10-06 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.6b06236 Haie Zhu 1 , Wen Fan 1 , Shuxue Zhou 1 , Min Chen 1 , Limin Wu 1
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The optical microscope is a widely used real-time investigation tool, but usually suffers from low resolution due to the Abbe diffraction limit. Herein, we design and successfully synthesize ZrO2/polymer hybrid colloidal microspheres with as high as 47.5 wt % inorganic nanoparticles by suspension polymerization of 9,9′-bis[4-(2-acryloyloxyethyloxy)phenyl]fluorene (BAEPF). Owing to the homogeneous dispersion, high density, and high refractive index of inorganic nanoparticles and deformability of polymers, the obtained ZrO2/poly(BAEPF) hybrid colloidal microspheres have a high refractive index, optical transparency, and controllable curvature and thus can be directly used as a hybrid solid immersion lens (hSIL) for the optical microscope, achieving super-resolution imaging of 50 nm and even 45 nm under a standard white light or blue light optical microscope, which is far beyond the diffraction limit for visible light optical microscopes. Our hSIL design concept and strategy demonstrate efficient, fast, and solid practical potentials for optical super-resolution imaging and may also create another application possibility for polymer colloidal spheres.
中文翻译：
用于光学超分辨率成像的基于聚合物胶体球的混合固体浸没透镜
光学显微镜是一种广泛使用的实时调查工具，但由于阿贝衍射极限，通常具有较低的分辨率。本文中，我们通过悬浮聚合9,9'-双[4-（2-丙烯酰氧基乙氧基）苯基]芴（BAEPF），设计并成功合成了具有高达47.5 wt％无机纳米粒子的ZrO 2 /聚合物杂化胶体微球。由于无机纳米粒子的均匀分散，高密度和高折射率以及聚合物的可变形性，所以获得的ZrO 2/ poly（BAEPF）混合胶体微球具有高折射率，光学透明性和可控制的曲率，因此可以直接用作光学显微镜的混合固体浸没透镜（hSIL），实现50 nm甚至更高的超分辨率成像在标准白光或蓝光光学显微镜下为45 nm，这远远超出了可见光光学显微镜的衍射极限。我们的hSIL设计概念和策略展示了光学超分辨率成像的高效，快速和扎实的实践潜力，也可能为聚合物胶体球创造另一种应用可能性。
更新日期：2016-10-06
中文翻译：
用于光学超分辨率成像的基于聚合物胶体球的混合固体浸没透镜
光学显微镜是一种广泛使用的实时调查工具，但由于阿贝衍射极限，通常具有较低的分辨率。本文中，我们通过悬浮聚合9,9'-双[4-（2-丙烯酰氧基乙氧基）苯基]芴（BAEPF），设计并成功合成了具有高达47.5 wt％无机纳米粒子的ZrO 2 /聚合物杂化胶体微球。由于无机纳米粒子的均匀分散，高密度和高折射率以及聚合物的可变形性，所以获得的ZrO 2/ poly（BAEPF）混合胶体微球具有高折射率，光学透明性和可控制的曲率，因此可以直接用作光学显微镜的混合固体浸没透镜（hSIL），实现50 nm甚至更高的超分辨率成像在标准白光或蓝光光学显微镜下为45 nm，这远远超出了可见光光学显微镜的衍射极限。我们的hSIL设计概念和策略展示了光学超分辨率成像的高效，快速和扎实的实践潜力，也可能为聚合物胶体球创造另一种应用可能性。
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