近日，深圳北理莫斯科大学工程系沈梦琪研究团队在光学顶级期刊《Laser & Photonics Reviews》（影响因子10）发表研究论文，沈梦琪为第一作者，该校为第一单位。

　　表面等离子体共振（SPR）技术能实时、无标记监测生物分子相互作用，已广泛用于生物医药、环境监测和食品安全等领域。如今，生物研究和临床诊断更复杂，对该技术提出更高要求，既需要更高灵敏度以检测微弱分子相互作用，也需要更高通量实现并行检测、获取高密度信息。

　　此次研究构建并验证一款相位型SPR传感系统，兼具高灵敏度、高动态范围与超高通量。该系统结合物镜耦合光学结构和旋转型ptychography相位恢复算法（r-ePIE），破解以往系统光学结构复杂、对准要求高、通量受限及对噪声和环境漂移敏感等难题。

　　r-ePIE算法多数时候仅需两幅输入图像，就能实现高精度相位重建，大幅降低计算量，还对环境扰动和光学像差有较强抵抗能力。加上伪随机相位掩模的引入，系统实现高动态范围与高通量的相位信息提取。

　　该团队用三阶高度台阶样品（线宽23.7μm，高度0-28nm）做实验，重建的厚度与表面轮廓仪测量结果高度一致，证明系统的精度与可靠性。性能测试显示，该系统在SPR传播方向和垂直方向，最小检测间距分别达14.23μm和9.50μm，单次测量灵敏度为4.90×10-6RIU，实现当前SPR传感领域最高通量密度的检测阵列，达到SPR面内传播长度限定的多通道检测本征极限，不再受系统设计与结构约束。

　　相比传统方法，该系统在稳定性、精度和工程可行性上优势显著，通量密度提升约两个数量级，为新一代高通量SPR传感技术发展奠定基础。