硬币上的显微镜

INTRODUCTION

你见过不需要透镜的显微镜吗？这种显微镜的工作原理是，利用密布感光像素的芯片检测从光栅上飘过的目标阻断射向部分感光像素的入射光，从而根据光线强弱绘制出目标物的图像。

一台不需要透镜、大小如硬币一般的显微镜，似乎可以快速又经济地检查血液，从中检出癌细胞和寄生虫。这是美国加州理工学院的杨昌辉（Changhuei Yang）及其小组制作的一台仪器，光线照射在流过窄小通道的液体样品上，其下是间距10微米、宽1微米的光栅。光线通过一个小孔照射在一个半导体芯片上，芯片上密布的感光像素与数码相机类似。从光栅上飘过的目标阻断射向部分感光像素的入射光，这些像素便可以根据光线强弱的变化绘出目标的图像。小到0.8～0.9微米的细节都清晰可辨（癌细胞的大小通常为15～30微米）。杨昌辉说，有了基于芯片的显微镜，“就再也不用担心会打破透镜了”。这台显微镜的设计灵感来自于眼中由死细胞和其他碎片构成的“飘浮物”。更妙的是，这样一台显微镜的成本只需10美元。