Ultrasensitive hyperspectral imaging and biodetection enabled by dielectric metasurfaces

高光谱成像 纳米光子学 多光谱图像 像素 电介质 波前 生物光子学 纳米技术 材料科学 光电子学 光学 光子学 物理 计算机科学 人工智能
作者
Filiz Yesilköy,Eduardo R. Arvelo,Yasaman Jahani,Mingkai Liu,Andreas Tittl,Volkan Cevher,Yuri S. Kivshar,Hatice Altug
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:13 (6): 390-396 被引量:920
标识
DOI:10.1038/s41566-019-0394-6
摘要

Metasurfaces based on resonant subwavelength photonic structures enable novel ways of wavefront control and light focusing, underpinning a new generation of flat-optics devices1. Recently emerged all-dielectric asymmetric metasurfaces, composed of arrays of metaunits with broken in-plane inversion symmetry2,3,4,5,6,7, exhibit high-quality resonances originating from the intriguing physics of bound states in the continuum. Here, we combine dielectric metasurfaces and hyperspectral imaging to develop an ultrasensitive label-free analytical platform for biosensing. Our technique can acquire spatially resolved spectra from millions of image pixels and use smart data-processing tools to extract high-throughput digital sensing information at the unprecedented level of less than three molecules per μm2. We further show spectral data retrieval from a single image without using spectrometers, enabled by our unique sensor design, paving the way for portable diagnostic applications. This combination of nanophotonics and imaging optics extends the capabilities of dielectric metasurfaces to analyse biological entities and atomic-layer-thick two-dimensional materials over large areas.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
帅气妙彤发布了新的文献求助10
3秒前
haha发布了新的文献求助10
3秒前
heqingqing发布了新的文献求助10
3秒前
123qwe发布了新的文献求助10
5秒前
dunk芒果完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助西柚采纳,获得10
6秒前
实验室应助泯工采纳,获得50
6秒前
科研通AI2S应助直率云朵采纳,获得10
9秒前
浪客完成签到 ,获得积分10
9秒前
孙新月发布了新的文献求助10
11秒前
电击小子完成签到,获得积分10
14秒前
xuecuyu完成签到 ,获得积分10
14秒前
嘉熙完成签到,获得积分10
14秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
ljh1771完成签到,获得积分10
15秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
15秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
情怀应助聚甲烯吡络烷酮采纳,获得10
16秒前
16秒前
whatever应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
LANGYE完成签到,获得积分20
16秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
英姑应助dsda采纳,获得10
16秒前
16秒前
Sand完成签到,获得积分10
17秒前
完美大神完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
科研通AI2S应助Life采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5960811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7211545
关于积分的说明 15957204
捐赠科研通 5097200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2738836
邀请新用户注册赠送积分活动 1701086
关于科研通互助平台的介绍 1618977