Microscopía de dispersión interferométrica
La microscopía de dispersión interferométrica ( iSCAT ) se refiere a una clase de métodos que detectan y obtienen imágenes de un objeto de sublongitud de onda interfiriendo la luz dispersada por él con un campo de luz de referencia. La física subyacente es compartida por otros métodos interferométricos convencionales, como el contraste de fase o el contraste de interferencia diferencial , o la microscopía de interferencia de reflexión. La característica clave de iSCAT es la detección de dispersión elástica de partículas de sublongitud de onda, también conocida como dispersión de Rayleigh., además de las señales reflejadas o de transmisión de objetos de longitud de onda superior. Por lo general, el desafío es la detección de señales diminutas sobre fondos grandes y complejos, como manchas. iSCAT se ha utilizado para investigar nanopartículas como virus, proteínas, vesículas lipídicas, ADN, exosomas, nanopartículas metálicas, puntos cuánticos semiconductores, portadores de carga y moléculas orgánicas individuales sin la necesidad de una etiqueta fluorescente.
El principio de interferencia juega un papel central en muchos métodos de formación de imágenes, incluida la formación de imágenes de campo claro porque puede describirse como la interferencia entre el campo de iluminación y el que ha interactuado con el objeto, es decir, a través de la extinción. De hecho, incluso la microscopía basada en la interferencia con un campo de luz externo tiene más de cien años.
Las primeras mediciones de tipo iSCAT se realizaron en la comunidad biofísica en la década de 1990. [1] Un desarrollo sistemático del método para la detección de nanoobjetos comenzó a principios de la década de 2000 como un esfuerzo general para explorar opciones libres de fluorescencia para estudiar moléculas individuales y nanoobjetos. [2] En particular, se obtuvieron imágenes de nanopartículas de oro de hasta 5 nm a través de la interferencia de su luz dispersa con un haz reflejado del cubreobjetos que las sostiene. El uso de un láser supercontinuo también permitió registrar los espectros de plasmón de las partículas. [2]Las primeras mediciones estaban limitadas por un fondo residual con forma de moteado. En 2009 se introdujeron un nuevo enfoque para la resta de antecedentes y el acrónimo iSCAT. [3] Desde entonces, varios grupos han informado de una serie de trabajos importantes. [4] [5] [6] [7] En particular, las innovaciones adicionales en la supresión de ruido y de fondo han llevado al desarrollo de nuevos métodos de cuantificación como la fotometría de masas (originalmente introducida como iSCAMS), en la que se convierte la detección interferométrica ultrasensible y precisa en un medio cuantitativo para medir la masa molecular de biomoléculas individuales. [8]
Cuando una luz de referencia se superpone con la luz dispersa de un objeto, la intensidad en el detector se puede describir mediante, [2] [7]
