【儀表網 儀表研發】2021年3月24日，德國哥廷根，由馬克斯·普朗克生物物理化學研究所(MPI)的Stefan Hell和總部位于海德堡的醫學研究的MPI領導的研究人員開發了一種光學顯微鏡方法MINSTED，該方法能夠解析熒光標記的分子清晰度的細節。該技術源自同樣由Hell開發的STED顯微鏡，他因此獲得了2014年諾貝爾化學獎。該方法能夠實現20到30 nm的分辨率，比當時可用的光學顯微鏡高約10倍。
Hell說：“ 20年前，我們從根本上打破了熒光的衍射分辨率極限STED顯微鏡；在那之前，這被認為是不可能的。那時，我們夢想著：利用STED，我們希望變得如此出色，以至于有一天我們將能夠分離相距僅幾納米的分子。現在我們已經成功了。”
MINSTED還基于Hell和他的團隊在2016年獲得的開發成果MINFLUX，該開發成果將STED原理中的元素與另一種光學顯微鏡技術PALM / STORM中的一種相結合。此方法實現的分辨率僅為幾納米。
然后，Hell提出理論，認為MINFLUX不會仍然是分子拆分方法，而是代表具有該分辨率水平的新技術家族的第一位成員。MINSTED證明了這種假設是正確的。該方法比MINFLUX更依賴原始STED原理。
地獄實驗室的學生邁克爾·韋伯(Michael Weber)以及該方法的開發者說：“這具有優勢。像MINFLUX一樣，它可以達到分子分辨率，但是背景噪聲較低。此外，現在可以幾乎連續地將分辨率從200 nm調整到分子大小-1 nm。”
新方法使STED發揮了全部潛力。STED顯微鏡通過依次打開和關閉相鄰的熒光特征或分子來工作，它使用激光束刺激分子，然后再激發第二束。所謂的STED光束可防止分子發熒光。但是，STED光束是中空的-光束的橫截面將顯示帶孔的球形。僅在該甜甜圈形光束中間的分子可以發出熒光。因此，人們總是知道發射分子的位置。
在實踐中，STED無法獲得分子分辨率，因為環形的熒光抑制光束無法制造得足夠堅固，以至于只有單個分子能夠插入孔中。
為了解決該問題，首先通過獨立的光化學轉換過程(而不是通過甜甜圈光束本身)隨機打開MINSTED中的熒光分子，將其隔離。防熒光的STED甜甜圈光束單獨定位熒光分子，并以孔作為參考點
地獄部門的博士后研究員Marcel Leutenegger說：“如果孔與該分子重合，則該分子發光最強，您可以精確地知道它在哪里，因為始終知道STED甜甜圈束的確切位置，這就是為什么我們逐漸以1-3納米(即分子的大小)的精度接近分子的原因。與光化學的開關有關，分辨率變成了分子規模。”
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