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集体等离子体共振增强发射的超分辨率成像
摘要： 等离子体粒子阵列因其集体行为而具有卓越的光学特性，能够产生线宽极窄的共振峰，并在周围介质中激发出远距离增强的电场。这类共振可用于强光-物质耦合、传感、激光发射、光捕获、非线性纳米光子学及固态照明等领域。然而，由于等离子体粒子阵列的晶格常数与其共振波长相当，采用衍射极限方法无法解析点偶极子与等离子体粒子阵列间的相互作用。本研究利用随机超分辨显微技术，以约20纳米的面内分辨率绘制了单个荧光分子与等离子体粒子阵列耦合时的增强发射图谱。我们发现扩展晶格共振对发射体的自发衰减率影响甚微，但可有效增强发射光的耦合输出效率与方向性。该成果可为未来基于等离子体粒子阵列的光学器件设计提供理论指导。
关键词： 光与物质相互作用、纳米光子学、单分子定位、集体共振、等离子体激元学、超分辨率显微镜
更新于2025-11-25 10:30:42
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SMoLR：R语言中单分子定位显微镜数据的可视化与分析工具
摘要： 背景：单分子定位显微镜是一种超分辨率显微技术，可在生物样本中实现纳米级精度的蛋白质定位与组织结构测定。要实现数据的生物学解读，必须从超分辨率数据集中提取定量信息。由于这些数据集具有复杂性和海量性，需要灵活且用户友好的软件工具。 结果：我们开发了SMoLR（R语言单分子定位分析框架）——一个基于R编程环境的灵活分析平台，用于探索和分析单分子定位数据。该软件包专门用于从单分子显微镜获取的定位数据中提取、可视化和分析定量信息。SMoLR不仅能可视化纳米级亚细胞结构，还能提供分子分布与定位的统计信息，既可处理单张图像，也可批量分析大量超分辨率图像集。此外，我们还描述了一种基于图像特征的粒子平均分析方法，通过SMoLR识别纳米结构中的共同特征。 结论：依托强大的R编程环境，SMoLR使科学家能够通过提取和可视化定量信息来研究细胞内生物分子的纳米级组织结构，从而在单分子层面揭示多种生物过程的内在机制。
关键词： 图像分析、图像定量、超分辨率、显微镜技术、R语言、单分子定位
更新于2025-09-23 15:22:29