顯微鏡技術(shù)可實(shí)現(xiàn) 3D 超分辨率納米級(jí)成像

在過去的二十年里，顯微鏡在速度和分辨率方面取得了前所未有的進(jìn)步。然而，細(xì)胞結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是三維的，傳統(tǒng)的超分辨率技術(shù)通常在所有三個(gè)方向上都缺乏必要的分辨率來捕捉納米尺度的細(xì)節(jié)。由哥廷根大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組，包括美國維爾茨堡大學(xué)和美國癌癥研究中心，研究了一種超分辨率成像技術(shù)，該技術(shù)涉及結(jié)合兩種不同方法的優(yōu)勢以在所有三個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)相同的分辨率;這是各向同性分辨率。結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。

盡管顯微鏡技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，但在所有三個(gè)維度的分辨率之間仍然存在顯著差距?？梢钥s小這一差距并實(shí)現(xiàn)納米級(jí)分辨率的方法之一是金屬誘導(dǎo)能量轉(zhuǎn)移(MIET) 成像。MIET 成像的卓越深度分辨率與單分子定位顯微鏡的卓越橫向分辨率相結(jié)合，特別是與稱為直接隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡 (dSTORM) 的方法相結(jié)合。基于這種組合的新技術(shù)使研究人員能夠?qū)崿F(xiàn)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的各向同性三維超分辨率成像. 此外，研究人員實(shí)施了雙色 MIET-dSTORM，使他們能夠在三個(gè)維度上對兩種不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，例如微管和網(wǎng)格蛋白涂層凹坑——細(xì)胞內(nèi)的微小結(jié)構(gòu)——它們一起存在于同一區(qū)域。

“通過結(jié)合已建立的概念，我們開發(fā)了一種用于超分辨率顯微鏡的新技術(shù)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是盡管使用相對簡單的設(shè)置，但它可以在三個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)極高的分辨率，”該研究的第一作者 Jan Christoph Thiele 博士說。出版，哥廷根大學(xué)。“這將是一個(gè)強(qiáng)大的工具，具有眾多應(yīng)用，可以以亞納米精度解析蛋白質(zhì)復(fù)合物和小細(xì)胞器。每個(gè)能夠使用具有快速激光掃描儀和熒光壽命測量能力的共聚焦顯微鏡技術(shù)的人都應(yīng)該嘗試這種技術(shù)，”Dr. 博士說。 Oleksii Nevskyi，通訊作者之一。

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