目前針對(duì)納米尺度的生物醫(yī)學(xué)研究，如何快速、準(zhǔn)確、友好、高效地獲取研究對(duì)象高特異性、高靈敏度、高空間分辨、高時(shí)間分辨、高通量、多參數(shù)的信息是商品化成像與傳感光學(xué)儀器所面臨的關(guān)鍵性問題。
南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所微納光學(xué)實(shí)驗(yàn)室以顯微成像的超高分辨率、傳感檢測(cè)的超高靈敏度、拉曼光譜增強(qiáng)效應(yīng)等傳統(tǒng)研究領(lǐng)域以及表面等離激元（SPP）等新一代光學(xué)手段為基礎(chǔ)的研究工作為動(dòng)態(tài)全光控表面等離激元新型高性能多參量光學(xué)顯微鏡的開發(fā)提供原創(chuàng)設(shè)計(jì)思想與關(guān)鍵核心技術(shù)和方案。顯微成像、傳感檢測(cè)、拉曼光譜三個(gè)功能單元分別針對(duì)各研究領(lǐng)域中視覺化形貌分析、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、成分甄別和量痕分析的需求，通過不同參量全方位、多角度地提供研究對(duì)象的詳細(xì)信息，借助信息互補(bǔ)構(gòu)建對(duì)研究對(duì)象的立體認(rèn)知。針對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究需求結(jié)合在超高分辨率寬場(chǎng)成像、超高靈敏度高通量傳感、超高增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)的工作基礎(chǔ)開發(fā)集超高分辨率寬場(chǎng)成像、超高靈敏度高通量傳感、超高增強(qiáng)拉曼光譜于一體的新型高性能多參量光學(xué)顯微術(shù)，并將此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)儀器化，研發(fā)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光學(xué)科研儀器，對(duì)于納米尺度的生物活體細(xì)胞、分子開展分析實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)研究具有重要意義，在國(guó)際上具有重大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?br> 采用本儀器可實(shí)現(xiàn)參數(shù)如下
成像單元：基于倒置顯微平臺(tái)的表面等離子體駐波寬場(chǎng)顯微，利用50fs脈寬Titanium Sapphire laser作為激發(fā)源，采用表面等離子體相移特性實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)高分辨成像。測(cè)量可達(dá)到：
分辨率：《170nm，單個(gè)細(xì)胞具有約3500個(gè)成像點(diǎn)，并且無(wú)需掃描
測(cè)量縱向范圍：《200nm（受制于表面等離子體特性，但對(duì)于生物細(xì)胞，由于很多重要的生物物理性質(zhì)發(fā)生在細(xì)胞膜表面，故仍具有重要的應(yīng)用價(jià)值）

傳感：基于倒置顯微平臺(tái)的表面等離子體傳感，采用波列壓縮的技術(shù)，得到部分徑向偏振光，實(shí)現(xiàn)高靈敏度和大動(dòng)態(tài)范圍的差分傳感檢測(cè)。測(cè)量可達(dá)到：
入射角度范圍為：0-80.7度
折射率范圍：1 – 1.41 RIU，細(xì)胞的折射率類似水溶液，約為1.331RIU 
流動(dòng)池體積： 50 – 100 µl 
靈敏度： 10-6 RIU/0.1°細(xì)胞表面特異性物質(zhì)多少?zèng)Q定了細(xì)胞的表面折射率
誤差偏離：0.1°

拉曼: 針對(duì)本儀器的拉曼增強(qiáng)模塊中將微流控技術(shù)和SERS相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的拉曼增強(qiáng)。利用掃描平臺(tái)實(shí)現(xiàn)二維平面掃描測(cè)量和拉曼分子定位。
拉曼信號(hào)增強(qiáng)因子：108，此增強(qiáng)倍數(shù)意味著接近于分子的熒光信號(hào)強(qiáng)度
分子定位精度：1nm

縱向場(chǎng)測(cè)量：集成化的RamanSNOM系統(tǒng)的縱向場(chǎng)測(cè)量精度：50nm以下。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞形貌的測(cè)量。

時(shí)間特性：基于倒置顯微平臺(tái)的表面等離子體時(shí)間分辨，采用外差頻率分辨技術(shù)，實(shí)現(xiàn)表面等離子體的時(shí)間特性分析。檢測(cè)可達(dá)到：
最小信號(hào)強(qiáng)度： 
再現(xiàn)算法誤差：<0.002
最小信號(hào)時(shí)間分辨：《10fs

綜合以上參數(shù)對(duì)于細(xì)胞表面特定蛋白質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)定性，定量，定行，定貌的測(cè)量，對(duì)于生物細(xì)胞研究將具有重要意義。