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研究背景

為了探索待測物微納米表面形貌，探針掃描成像技術一直是理論研究和實驗重點項目。然而，由于掃描探針受限于傳統加工工藝，在組成材料和幾何構造等方面在過去幾十年中沒有顯著的研究進展，這也限制了基于力傳感反饋的測量性能。

如何減少甚至避免因此帶來的柔軟樣品表面的形變，以實現對原始表面的高精度成像一直是一個重要議題。

 Nanoscribe設備加工的“減震器“納米探針

近日，東南大學生物科學與醫學工程學院、生物電子學國家重點實驗室顧忠澤教授和趙祥偉教授等人在Nature熱門子刊Nature Communications上報道了一種新的掃描探針設計和加工方案，使用德國Nanoscribe公司的微納3D打印系統制作一種基于層次堆疊單元的低密度三維微納結構，旨在利用探針自身機械特性來減少探針-樣品的過度機械作用。

在該工作中，研究人員借鑒生物組織的多孔結構在能量吸收，傳導和緩釋的有效作用，提出了低密度的結構可控機械材料（Materials with Controlled Microstructural Architecture, MCMA）, 作為探針本體的構筑設計，并且通過Nanoscribe公司微納米增材技術進行激光直寫制備。 

微結構緩沖材料與掃描成像系統的創新集成為成像方案開辟了林一條道路，促進了基于3D激光直寫制備的多功能掃描探針成像系統的發展。 

Nanoscribe公司的系列產品是基于雙光子聚合原理的高精度微納3D打印系統，雙光子聚合技術是實現微納尺度3D打印有效的技術，其打印物體的小特征尺寸可達亞微米級，并可達到光學質量表面的要求。可應用于微光學，微型機械，生物醫學工程，力學超材料，MEMS，微流體等不同領域。

Nanoscribe Photonic Professional GT2系統使用雙光子聚合(2PP)來產生幾乎任何3D形狀：晶格、木堆型結構、自由設計的圖案、順滑的輪廓、銳利的邊緣、表面的和內置倒扣以及橋接結構。該系統結合了設計的靈活性和操控的簡潔性，以及廣泛的材料-基板選擇。因此，它是一個理想的科學儀器和工業快速成型設備，適用于多用戶共享平臺和研究實驗室。

Photonic Professional GT2   雙光子微納3D打印設備

Quantum X                            灰度光刻微納打印設備

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參考文獻：

Sun, L., Gu, H., Liu, X. et al. 3D-printed cellular tips for tuning fork atomic force microscopy in shear mode. Nat Commun 11, 5732 (2020).