Прогресс исследований сверхразрешающей оптической визуализации нанопластиков

CHEN Kai-jia ,  

XIE Yi-ming ,  

YAN Zhu-ying ,  

YAN Xiu-ping ,  

HAO Fang ,  

WANG Zhen-yu ,  

摘要

Нанопластики широко распространены в окружающей среде, и из-за их миниатюрного размера и способности легко проникать через биологические барьеры они представляют серьезную угрозу для экосистем и здоровья людей. Высокоточное изображение нанопластиков с высоким разрешением и анализ их взаимодействия с биологическими интерфейсами являются ключевыми для понимания их поведения в окружающей среде и биологических эффектов. Однако традиционные оптические методы визуализации ограничены дифракционным пределом и обычно не могут распознать отдельные частицы нанопластика размером менее 1 мкм, а также сложный фон окружающей среды и биологических матриц дополнительно снижает отношение сигнал/шум, затрудняя высокоточное визуализирование нанопластиков в сложных системах. Технологии сверхразрешающей оптической визуализации могут преодолеть дифракционные ограничения, обеспечивая нанометровое пространственное разрешение и стали важным инструментом для анализа взаимодействия наноматериалов с интерфейсами, с перспективами широкого применения в точном отслеживании нанопластиков. В связи с этим в статье на основе систематического сбора и анализа отечественной и зарубежной литературы предлагается классификация сверхразрешающих оптических методов визуализации нанопластиков на два основных типа: сверхразрешающая флуоресцентная микроскопия на основе меток и немаркерные методы сверхразрешающего изображения. Обзор охватывает прогресс применения сверхразрешающей оптической визуализации в исследованиях нанопластиков и рассматривает будущие направления развития с целью содействия созданию систем сверхразрешающего выявления нанопластиков и поддержки оценки и контроля рисков их загрязнения окружающей среды.

关键词

нанопластики; экологический риск; высокое разрешение; сверхразрешающая оптическая визуализация

阅读全文