近日，我室黄承志教授、高鹏飞副教授团队在 Aggregate 期刊以“Plasmonic locator with sub-diffraction-limited resolution for continuously accurate positioning”为题发表了最新研究成果，论文第一作者为西南大学药学院高鹏飞副教授，通讯作者为西南大学药学院黄承志教授。

纳米尺度的精准距离测量和定位信息获取对于生化反应及相互作用过程分析至关重要。然而受限于固有的光学衍射极限，通过远场光学成像技术精准获取距离和定位两方面参数目前存在较大的技术挑战。自2005年等离激元标尺（Plasmon Ruler）作为成像工具建立以来，由于能够将距离分析范畴从福斯特共振能量转移（FRET）的大约十纳米拓展到数十纳米，迅速得到了广泛关注且至今仍普遍应用。

聚集科学理论显示聚集体往往表现出与单体显著差异的理化性质，如等离激元标尺中的耦合效应带来光谱红移和散射强度增加。但是聚集所带来的强耦合也使得等离激元标尺的双颗粒在视野中呈现为单一的光斑，以至于双颗粒的相对位置及动态运动信息无法获取，从而制约了生化反应及相互作用过程的时空认知和系统性研究。

图1：等离激元定位器亚衍射极限分辨示意图

团队采用具有显著局域表面等离激元共振散射波长（~150 nm）和能量差异（~0.64 eV）的异质双颗粒对构建了等离激元定位器（Plasmonic Locator）。作为光学成像工具，该定位器有显著的波长和能量差异，使得等离激元耦合程度降低，在视野中呈现为红-蓝双色非同心光斑（如图1所示），与同质双颗粒的等离激元标尺所呈现出的红移的单色光斑截然不同，具有比等离激元标尺更高的定位信息获取能力。

研究结果表明，可实现~30 nm距离水平下精准位置信息获取，且分辨能力有望通过探针的优化设计而进一步提升。该远场直接成像分析结果的可靠性还通过单色成像重构进行了方法验证。团队将该等离激元定位器成功用于双颗粒动态过程中的精准定位（如图2所示），显示了该光学工具的广泛应用前景，同时也展现了聚集体科学和不对称科学的魅力。

图2：等离激元定位器实现动态过程的高分辨连续位置测量