基于石墨烯的测量技术可提高光学分辨率

德国哥廷根大学的研究人员已经开发出一种新技术，该技术首次利用石墨烯的非凡特性来光学测量极小的距离（约为ångström）。对于超分辨率显微镜来说，这可能具有重大的意义。

该论文的第一作者Arindam Ghosh说：“我们的超分辨率显微镜方法具有巨大的潜力，因为它不仅可以横向定位纳米分辨率的单分子，而且沿第三方向具有相似的精度，这使得大分子长尺度三维光学成像成为可能。”使用这种新方法，研究人员首次使光学测量所有活细胞膜的组成成为可能。具体来说，研究人员能够测量单脂质双层的厚度，该脂质双层由两层脂肪酸链分子组成，总厚度仅为几纳米。

左图：石墨烯片上的单分子图像。 这样的图像使科学家能够确定每个分子的位置和方向。与预期图像的比较（右）显示出极好的一致性。由哥廷根大学提供。

石墨烯优异的光学透明性及其通过空间调制分子发射的能力使其成为测量石墨烯片中单分子距离极其灵敏的工具。这种方法的准确性非常好，即使是最微小的距离变化大约1埃也可以解决。科研人员可以通过在石墨烯层上方沉积单个分子来证明这一点。然后他们可以通过监测和评估它们的光发射来确定它们的距离。

在偏振光下看到的染料标记膜（箭头）。这表明分子沿膜的周边取向。由哥廷根大学提供。

哥廷根物理学学院第三物理研究所所长JörgEnderlein说：“这将是一个功能强大的工具，可以解决单个分子、分子复合物或小型细胞器中亚纳米级的距离问题。”据研究人员称，这种石墨烯诱导的分子发光调制为确定空间中的单个分子位置提供了极为灵敏和精确的“规则”。这项新技术非常精确，甚至可以解决一个ångström的距离变化。