超分辨显微技术是指采用光学成像手段观察物体得到的图像超出光学衍射极限的分辨率。一般认为光学显微镜有一个极限：光学显微镜无法获得比半光波长尺度更好的分辨率。1873年，Ernst Abbe提出影响传统光学显微镜最大分辨率的一个物理极限：无法小于0.2微米。然而在荧光分子的帮助下，人们巧妙地绕开了这种极限，将光学显微镜带入了纳米尺度，并荣获2014年诺贝尔化学奖。超分辨显微镜不仅仅应用于生物成像领域，在材料科学领域，人们同样可以对两亲性聚合物自组装纳米结构、多相聚合物薄膜、有机-无机杂化材料、无机纳米结构进行直接光学观察。
　　最近，武汉光电国家实验室有机光电子学团队的朱明强教授课题组发展一种光学纳米可视化新方法，通过疏水性螺吡喃对嵌段共聚物胶束进行染色，可以方便地对嵌段共聚物棒状胶束进行超分辨成像。这是由于嵌段共聚物组装导致螺吡喃分子被高分子链间物理缠结和纳米空间限制，有效抑制螺吡喃分子转动和振动产生的无辐射弛豫，使得原来基本不发光的螺吡喃在紫外光照开环后的荧光大幅度增强。利用螺吡喃在聚合物受限介质中具有光开关聚集诱导发光的性质，疏水性螺吡喃特异性地聚集在嵌段共聚物胶束的疏水相，在紫外和可见光激发下表现荧光开关行为，经过多次成像重构得到分辨率为50纳米的超分辨照片。与普通荧光显微镜照片比较，嵌段共聚物胶束直径缩小了6倍多，更接近于实际胶束直径。经与电镜照片进行比较，几乎完全相同，并且能够对胶束形成过程进行超分辨显微跟踪。
　　2015年2月25日，该研究结果“ 嵌段共聚物自组装的光学纳米成像”（Optical Nanoimaging for Block Copolymer Self-Assembly）发表在美国化学会旗舰期刊J. Am. Chem. Soc.（2015, 137, 2436-2439）上。
　　该研究得到了国家“ 973”计划（Grant No. 2015CB755602, 2013CB922104）、国家自然科学基金面上项目（Grant No. 20874025、21174045、21474034）的支持。

　　　　　　　　　图　嵌段共聚物胶束的超分辨成像

文章链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja512189a

朱明强教授简介：http://www.wnlo.cn/tutor_show.php?catPath=0,1,408&catID=416&articleID=3296