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儀表網 儀表研發】基于單分子定位的超分辨顯微成像技術自2006年提出以來發展迅速,該技術巧妙利用特殊熒光分子的光開關特性,結合單分子成像和質心擬合算法,繞過衍射現象的限制,把熒光
顯微鏡的分辨率提高了一個數量級,解析了眾多未知的細胞納米結構,提升了對細胞結構的認知。但長期以來,受定位原理的限制,其軸向分辨率比側向低2-3倍(一般為50 nm左右),影響了其三維解析能力和應用。
中國科學院院士、生物物理所研究員徐濤課題組與研究員紀偉課題組在Nature Methods上,發表了題為Molecular-scale axial localization by repetitive optical selective exposure的研究論文,提出一種軸向單分子定位成像新技術,并研制出新型干涉定位顯微鏡(ROSE-Z),把單分子定位成像的軸向分辨率提升到納米尺度。
課題組在2019年突破單分子定位顯微鏡側向分辨率后的延伸研究(Nature Methods),繼上個工作把側向分辨極限推進到3 nm后,該工作通過引入非對稱干涉光路,進一步在新的維度上突破了軸向分辨率的極限,比傳統的柱面鏡成像方法提高6倍以上定位精度。利用ROSE-Z顯微鏡,團隊對細胞樣品進行了納米精度三維雙色成像,并驗證了細胞厚樣品成像能力,證明該方法具備優異的軸向分辨率及操作便捷性,可促進細胞納米結構的研究。
徐濤和紀偉為論文共同通訊作者,高級工程師谷陸生、工程師李媛媛、博士生張淑文為論文共同第一作者。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金委員會、中科院戰略性先導科技專項(B類)"生物大分子復合體結構與功能的跨尺度研究"以及北京市科學技術委員會等的資助。
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