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Single-cell biomagnifier for optical nanoscopes and nanotweezers

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作者
Yuchao Li,Xiaoshuai Liu,Baojun Li
出处
期刊:Light-Science & Applications [Springer Nature]
卷期号:8 (1) 被引量:101
标识
DOI:10.1038/s41377-019-0168-4
摘要

Optical microscopes and optical tweezers, which were invented to image and manipulate microscale objects, have revolutionized cellular and molecular biology. However, the optical resolution is hampered by the diffraction limit; thus, optical microscopes and optical tweezers cannot be directly used to image and manipulate nano-objects. The emerging plasmonic/photonic nanoscopes and nanotweezers can achieve nanometer resolution, but the high-index material structures will easily cause mechanical and photothermal damage to biospecimens. Here, we demonstrate subdiffraction-limit imaging and manipulation of nano-objects by a noninvasive device that was constructed by trapping a cell on a fiber tip. The trapped cell, acting as a biomagnifier, could magnify nanostructures with a resolution of 100 nm (λ/5.5) under white-light microscopy. The focus of the biomagnifier formed a nano-optical trap that allowed precise manipulation of an individual nanoparticle with a radius of 50 nm. This biomagnifier provides a high-precision tool for optical imaging, sensing, and assembly of bionanomaterials.
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