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分子与细胞生物学中的原子力显微镜 || 基于AFM和NSOM/QD的单细胞水平直接分子可视化技术
摘要： 细胞表面分子（如受体）在调控许多重要细胞过程（包括细胞黏附、组织发育、细胞通讯、炎症反应、肿瘤转移和微生物感染）中发挥着关键作用。特别是这些过程通常涉及纳米尺度上的多分子相互作用，如何在细胞与分子生物学领域实现细胞表面分子分布与排列的成像已成为日益迫切的需求。通过结合原子力显微镜（AFM）、近场扫描显微镜（NSOM）和量子点（QD）标记技术，我们构建了一种新型基于AFM与NSOM/QD的双色纳米级成像系统，可直接观测细胞膜表面这些分子的分布与组织结构。该技术将为单细胞水平的直接分子可视化提供强大工具。
关键词： 近场扫描光学显微镜（NSOM）、纳米级成像、原子力显微镜（AFM）、细胞表面分子、量子点（QD）
更新于2025-09-10 09:29:36
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一款用于实时超分辨率太赫兹近场成像的128像素片上系统
摘要： 本文提出了一种用于实时太赫兹超分辨率近场成像的全集成片上系统。该芯片包含128个传感像素，每个像素配备交叉桥接双三维开口环谐振器，以3.2毫米长的2×64一维阵列排列。芯片采用0.13微米SiGe双极互补金属氧化物半导体工艺制造，在约550GHz频率下工作。所有功能（包括传感器照明、近场传感和检测）均与读出集成电路协同集成，实现实时图像采集。像素基于介电常数呈现成像对比度，最差情况下相对介电常数不确定度估计为0.33，空间分辨率为10-12微米。传感器照明通过片上振荡器馈入四路等功率分配网络实现，使一维传感区域的有效像素间距为25微米，填充因子达48%。振荡器配备电子斩波功能，以避免每个像素集成的SiGe异质结双极晶体管功率探测器出现1/f噪声相关的灵敏度下降。该芯片支持模拟读出模式和基于锁相放大器的数字读出模式：在模拟读出模式下（外接锁相放大器），1毫秒积分时间的实测动态范围为63.8dB；数字读出模式在28帧/秒时达到38.5dB动态范围。芯片功耗37-104毫瓦，封装为紧凑型成像模块。本文进一步演示了镍网（特征尺寸50微米）和人体生物指纹的二维太赫兹超分辨率图像实时采集。
关键词： 太赫兹、片上系统（SoC）、锗硅异质结双极晶体管（HBT）、分裂环谐振器（SRR）、近场阵列、三推挽式考毕兹振荡器、超分辨率成像、近场扫描光学显微镜（NSOM）、功率检测器
更新于2025-09-09 09:28:46