北京
图1：Prime 95B捕捉了介孔碳纳米颗粒上的实时电化学催化过程。介孔碳纳米颗粒被固定在ITO基底上并作为工作电极，非荧光分子resazurin在纳米颗粒表面被电化学转化为resorufin。左图显示了两个resorufin分子的原始荧光图像，而右图显示了3D表面强度图。
背景
肯特州立大学的沈实验室正在利用单分子成像方法评估各种碳纳米颗粒配方的催化活性。电化学反应对能量转换和存储至关重要，但目前仍缺乏在分子水平上理解关键参数的机制。
在单分子水平上对电化学催化过程中荧光产物的形成进行成像，可以确定单个纳米颗粒上每个活性位点的数量、定位和动力学。纳米颗粒的内部孔隙率被认为会影响整体动力学，沈实验室可以通过对纳米颗粒内反应产物的单分子追踪来测量这一点。
挑战
与其他单分子检测和定位技术一样，沈教授一直在与检测、成像速度和相机噪声的极限作斗争。荧光产物是在催化活性位点产生的，因此荧光产物的定位成像有效地提供了表面位点的定位。理想情况下，沈教授的目标是收集大约 500 个光子来定位荧光产物分子，但在 60-100 个光子的纳米颗粒背景下对这些光子进行成像是很困难的。
使用EMCCD时，检测到的信号被放大了，但背景噪声也随之放大，且与EMCCD探测器相关的过量噪声因子降低了定位精度。通过宽场全内反射(TIRF)激发，沈教授实现了检测的并行化，能够同时检测多个纳米颗粒，这最适合视野更大的探测器，从而实现对更多纳米颗粒的同时测量。
Prime 95B彻底改变了单分子检测技术。有了这款相机，实时观察单个纳米颗粒展现催化反应变得前所未有的简单。——沈浩
解决方案
Prime 95B 凭借其更大的视场角、较大的像素收集面积和低噪声特性，使沈教授等单分子研究人员能够比以往使用EMCCD 相机时收集到更多的数据。
沈教授向我们介绍了Prime 95B：“更大的视场角提高了每次测量中的纳米颗粒统计数据，从而缩短了每种反应条件下的总体测量时间。提高的时间分辨率也提升了我们对快速反应动力学以及质量传输的分辨能力。降低的背景噪声提高了我们在亚衍射成像应用中的最终分辨率。我们现在可以致力于定义纳米颗粒基质的其他催化和结构特性，而这些是以前无法解决的。”
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