超高分辨率显微技术作者细胞生物组王丽婷了解一个概念什么叫.docVIP

超高分辨率显微技术 ?作者：细胞生物组 王丽婷 ? 　　了解一个概念：什么叫分辨率？分辨率其实就是指能清晰地分辨试样上两点间的最小距离。分辨率决定了显微镜分辨试样上细节的程度。 ? ? 　　所以在1873年Ernst Abbe第一次发现光学成像具有衍射限制现象以来，物理学界就公认，显微镜的分辨率具有极限，该极限与光源的波长有关。多年来，宽场/共聚焦荧光显微镜的分辨率受限于光的阿贝/瑞利极限，不能分辨出200 nm以下的结构．那么光镜解决超过衍射极限的结构有可能吗？ ? 　　直到一个多世纪之后，罗马尼亚物理学家Stefan Hell推翻了这一观点。他是首位不仅从理论上论证了，而且用实验证明了使用光学显微镜能达到纳米级分辨率的科学家。 　　紧随STED这项开创性工作之后，世界各地实验室等研究机构内陆续出现了一批高分辨率的显微镜技术。例如，由珍妮莉娅法姆研究学院的物理学家兼工程师Mats Gustafsson领导的研究团队开发出了结构光学显微镜（structured-illumination microscopy, SIM）。 　　2006年，超高分辨率显微镜研究行业翻开了新的篇章。Eric Betzig、Harald Hess以及LippincottSchwartz小组、Samuel Hess小组以及庄晓威（音译）科研小组几乎同时报道了他们提高显微镜分辨率的科研成果。 　　此后几年，超高分辨率荧光显微镜又得到了进一步的发展。现在，生物学家已经能够使用超高分辨率荧光显微镜在纳米水平上观察细胞内部发生的生化变化了。以往那些大小在200nm至750nm之间的模糊泡状图像再也无法对他们造成困扰了。尽管早在上世纪80年代，科研机构里就已经出现了超高分辨率显微镜的构思，但只是最近几年里这项技术才伴随着它的商业化进程获得了快速发展。几家显微镜公司都相继推出了自己产品。 ? STED（受激发射损耗显微镜） 　　如果使用一种合适的激光，仅激发一个点的荧光基团使其发光，然后再用一个面包圈样的光源抑制那个点周围的荧光强度，这样就只有一个点发光并被观察到了。 ? PALM(光敏定位显微镜)与STORM(随机光学重建显微镜) 　　PALM和STORM通过反复激活和淬灭，使每一个荧光分子遍历开关两种状态，从衍射光斑中解算出荧光分子位置。分辨率可达20nm。 ? SIM(结构光学显微镜) 　　SIM技术的原理是通过一系列光成像的图案对低分辨率莫尔条纹形式的精细结构进行成像，此类图像是采用其它技术所无法观察到的。然后再由计算机处理、分析这些条纹中包含的信息，最终就可以获得高分辨率的图像。 ? 　　总结一下，这几种超高分辨显微成像的差别 ? DeltaVision OMX Blaze 　　结构照明超高分辨率荧光显微镜。基于3D-SIM( Three-Dimensional Structured Illumination Microscopy )的超分辨率荧光显微镜，突破了传统光学显微镜已无法逾越的空间和时间上的技术极限，大大提高空间的分辨率，保持高分辨率的同时还能实现极快速的图像更新。 ? 优势： 1．独有的光路设计:高透光效率，可多通道同时成像，同时观察四个荧光通道：405nm，488nm，561nm，642nm 2．强大的成像功能：D-SIM成像很快，可用于活细胞。配有TIRF，通过软件升级也可同样进行PALM与STORM成像，还可以进行快速的扫描，宽场荧光成像，最多4通道同时成像，也可以用反卷积软件达到近式共聚焦效果。 ? 超高分辨率显微镜目前应用主要在：细胞器和大分子水平的定位研究，细胞内分子转运等生理功能研究，可以观察大分子动态及微观生理活动，细胞器水平的结构、定位研究。 应用：