干渉散乱顕微鏡：レイリー散乱を介して単一のナノ粒子と分子を見る

蛍光顕微鏡は、ナノメートルスケールでの光学現象を調査するための主力であるが、このアプローチはいくつかの基本的な制限に直面している。その結果、蛍光のない画像診断方法の開発に向けて、増えている活動が増えています。このミニレビューでは、最もユビキタスで最も古い光学コントラストメカニズムである弾性散乱が、非常に高い時空分解能でナノ粒子と分子の敏感な検出とイメージングの素晴らしい機会を提供することを実証します。選択方法として干渉測定散乱（ISCAT）顕微鏡を提示し、その理論的基礎を説明し、その実験的ニュアンスについて議論し、明るいフィールドイメージングやその他の確立された顕微鏡検査との深いつながりについて詳しく説明し、その約束と課題について議論します。ISCATによって可能になった多数のアプリケーションと手段のショーケースは、ナノスコピック現象に関係するさまざまな分野への急速に成長している影響を示しています。

Fluorescence microscopy has been the workhorse for investigating optical phenomena at the nanometer scale but this approach confronts several fundamental limits. As a result, there have been a growing number of activities toward the development of fluorescent-free imaging methods. In this Mini Review, we demonstrate that elastic scattering, the most ubiquitous and oldest optical contrast mechanism, offers excellent opportunities for sensitive detection and imaging of nanoparticles and molecules at very high spatiotemporal resolution. We present interferometric scattering (iSCAT) microscopy as the method of choice, explain its theoretical foundation, discuss its experimental nuances, elaborate on its deep connection to bright-field imaging and other established microscopies, and discuss its promise as well as challenges. A showcase of numerous applications and avenues made possible by iSCAT demonstrates its rapidly growing impact on various disciplines concerned with nanoscopic phenomena.