超分辨成像系统让纳米机器人眼光更犀利
近日，中科院沈阳自动化研究所的研究人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术，这种新技术可在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限，实现生命和非生命样品的超分辨实时观测，让纳米机器人的眼睛更加“锐利”。相关成果发表在近日的《自然通讯》期刊上。 光学显微镜所能观测的物体极限尺寸为200nm，仍然不能满足科学发展的需求。为了突破衍射极限，科研人员发展了STED、PALM、STORM等一系列新型光学成像技术，极大地扩展了人类观测微小世界的能力。“这些成像技术多采用时间换空间的方式，存在速度慢、需要荧光染色、外部激光激发等问题，这就使得这些超分辨荧光显微镜在实际应用中存在一定局限性，考虑到纳米机器人操作对象和工作环境，这些方法的局限性将表现得尤为突出。”论文第一作者王飞飞博士认为。 为此，沈阳自动化所微纳米课题组对微透镜超分辨成像物理机制进行了深入研究，证明了倏逝波在微透镜超分辨成像中所起到的作用，解释了超分辨......阅读全文
超分辨成像系统让纳米机器人眼光更犀利
近日，中科院沈阳自动化研究所的研究人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术，这种新技术可在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限，实现生命和非生命样品的超分辨实时观测，让纳米机器人的眼睛更加“锐利”。相关成果发表在近日的《自然通讯》期刊上。 光学显微镜所能观测的物体极限尺寸
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像（1）
从16世纪末开始，科学家们就一直使用光学显微镜探索复杂的微观生物世界。然而，传统的光学显微由于光学衍射极限的限制，横向分辨率止步于 200 nm左右，轴向分辨率止步于500 nm，无法对更小的生物分子和结构进行观察。突破光学衍射极限，一直是科学家们梦想和追求的目标。虽然随着扫描电镜、扫描隧道显微镜及
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像（2）
上一期我们为大家介绍了几种主要的单分子定位超分辨显微成像技术，还留下了一些问题，比如它的分辨率是由什么决定的？获得的大量图像数据如何进行重构？本期我们就来为大家解答这些问题。单分子定位超分辨显微成像的分辨率单分子定位超分辨显微成像的分辨率主要由两个因素决定：定位精度和分子密度。定位精度是目标分子在横
新的DNA成像技术达到纳米分辨率
斯坦福大学的研究人员近日开发出一种新的DNA成像技术，它基于单分子显微镜，可在纳米水平观察DNA链。在上周发表于《Optica》杂志的一篇文章中，研究小组介绍了这种新技术，并获得了数千个荧光染料分子与DNA链结合的超分辨率图像和方位测定。 研究人员认为，这种成像技术能在纳米水平提供DNA本身的
超分辨成像技术看清细胞“刽子手”的行刑过程
近日，中国科学院院士、厦门大学教授韩家淮和厦门大学副教授陈鑫团队借助单分子定位超分辨成像技术“随机光学重建显微镜（STORM）”，首次揭示了“坏死小体”在细胞中的组织结构特征及其对细胞死亡的决定作用，为人类相关疾病治疗干预提供了新思路。相关论文已在《自然·细胞生物学》上发表。超清成像技术让推论“眼见
超分辨光学显微成像技术的新进展
从17世纪开始，现代生物学的发展就与显微成像技术紧密相关。然而，由于受光学衍射极限的影响，传统光学显微成像分辨率最小约为入射光波长的一半。因此，科学家们一直在不断努力，试图寻找突破光学显微镜分辨极限的方法。在超分辨显微技术飞速发展的同时，现有成像技术的缺陷也日益显现，例如成像分辨率和成像时间不可兼得
光学超分辨显微成像重大突破！分辨率提高到100纳米以下
近日，哈尔滨工业大学仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下，把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米，实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日，研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》（Sparse d
超分辨荧光显微成像技术的基本原理
这个问题的答案比较简单：因为组成视网膜的每一个感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）、相机芯片上的每一个感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥细胞直径平均约为 5 微米。而由于奈奎斯特-香农采样定理的限制，视网膜上能分清的两个相邻像点的距离是视锥细胞直径的两倍，即 10 微米
超分辨荧光显微成像技术的基本原理
这个问题的答案比较简单：因为组成视网膜的每一个感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）、相机芯片上的每一个感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥细胞直径平均约为 5 微米。而由于奈奎斯特-香农采样定理的限制，视网膜上能分清的两个相邻像点的距离是视锥细胞直径的两倍，即 10 微米
超分辨荧光显微成像技术的基本原理
这个问题的答案比较简单：因为组成视网膜的每一个感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）、相机芯片上的每一个感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥细胞直径平均约为 5 微米。而由于奈奎斯特-香农采样定理的限制，视网膜上能分清的两个相邻像点的距离是视锥细胞直径的两倍，即 10 微米
科研人员研发高分辨实时成像协同纳米操控技术
近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员杨慧团队提出微透镜与原子力显微镜的耦合方法，通过聚焦离子束技术在微透镜表面沉积金刚石尖端，研发出兼具超分辨成像与精准操控功能的新型原子力显微镜探针系统。该技术将传统原子力显微镜光学成像模块的成像分辨率提升1个量级以上，并实现操作过程中200纳米银纳米线的实
Science：细胞的MV————新光学超分辨率成像技术
来自美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园、中科院生物物理所、美国国立科学研究院、哈佛医学院等的科学家们，借助其发展的新光学超分辨率成像技术，在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显着的提高了结构光照明显微镜(structured illumination
新技术实现溶酶体功能超分辨荧光成像“精准定量”
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员徐兆超团队发展双色单分子闪烁比率成像技术（2C-SMBR），在单溶酶体水平同步实现纳米级结构成像与腔内pH准确定量。相关成果发表在《德国应用化学》。溶酶体作为细胞的“化工厂”与“信号枢纽”，其功能高度依赖于腔内pH的精确调控。传统观点认为，溶酶体是均质的酸性细
突破:4Pi超分辨显微成像技术的“禁地”破除
由于具有无损、高特异性等特点，光学荧光显微镜一直是生物实验室进行研究的必备之选。相较于二维成像，三维超分辨显微成像技术在生物研究中具有显著的优势。由于光学衍射效应（Diffraction Effect），经典的单镜头显微镜系统在轴向（厚度方向）的分辨率表现不佳——即使是新兴的超分辨显微成像技术也
中科院团队实现光学超分辨成像精度破极限达4.1纳米
中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组，利用光学超分辨成像技术实现了对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控，其成像精度达到4.1纳米。研究成果1月2日发表在《自然》子刊《光：科学与应用》上。 了解微纳尺度物体的物理属性及动力学过程，需要纳米尺寸的探测器，纳米尺度的固态
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路（a）和快速实时超分辨结构光照明显微成像系统样机（b）。图片来源：论文作者 超分辨荧光显微成像技术打破
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路（a）和快速实时超
同步辐射纳米分辨谱学成像技术揭示氧化还原反应过程
中国科学院高能物理研究所多学科中心X射线成像实验站副研究员袁清习和国内外课题组合作，建立了基于同步辐射纳米分辨谱学成像技术追踪氧化还原反应相变过程的方法，并成功应用于锂离子电池电料相变过程的研究。研究成果近期发表在《自然-通讯》（Nature Communications）期刊上。 同步辐射谱
沈阳自动化所研发扫描微透镜超分辨成像技术
纳米尺度实时视觉反馈、免标记成像技术对于机器人在纳米尺度操作、检测具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米课题组结合微纳光学、机器人学和自动化技术，在物理学突破的基础上，成功研发了具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术（Scanning Superlens M
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限 生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史，已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中，Ｒoentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史，已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中，Ｒoentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔物理学奖; Ｒuska
研究攻克超分辨长时程成像难题
近日，哈尔滨工业大学李浩宇教授团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前活体细胞超分辨成像领域中光子效率不足的难题，团队提出一种基于无监督学习的自启发去噪方法，通过无监督深度学习技术，在无需大训练集和高信噪比真值图像的条件下，将光子效率提升了两个数量级，实现了在低光照条件下的温和、
中国科学家研发出微纳观测新技术
近日，中科院沈阳自动化研究所科研人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术（SSUM），该技术无需荧光染色和激光激发，可以在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限，实现了生命和非生命样品的超分辨实时观测。该项成果对实现纳米尺度生命物质和非生命物质的动态追踪，提升纳米机器人的功能
超细内窥镜动态超分辨成像方面研究新进展
浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像（Single multimode fibre for in vivo light-field-encoded endoscopic ima
开发新型超分辨成像技术揭示细胞器互作新现象
10月25日，中国科学院生物物理研究所李栋课题组与美国霍华德休斯医学研究所博士Eric Betzig、Jennifer Lippincott-Schwartz合作在《细胞》（Cell）杂志发表研究论文“Visualizing intracellular organelle and cytoske
超光谱成像技术
超光谱成像技术是在多光谱成像技术基础上发展起来的新技术。它是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型遥感技术，能获得空间维和光谱维的丰富信息，属于当前可见红外遥感器的前沿科学。由其物化的成像光谱仪，根据光谱分辨率(光学遥感器的性能指标之一，是指遥感器在接收目标辐射的光谱时，
超分辨成像探针和方法开发研究获进展
基于单分子定位的超分辨显微成像技术PALM打破了光学衍射极限，于2014年获得了诺贝尔化学奖。相对于目前广泛使用的其它超分辨成像技术而言，该技术具有最高的空间分辨率(～20 nm)，因此在生物学中带来了广泛的应用。但是由于该技术需要成千上万张原始图片来重构一张超分辨图像，时间分辨率低，在活细胞中
哈工大突破高通量超分辨显微成像难题
近日，哈尔滨工业大学仪器学院青年教授李浩宇团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前超分辨显微镜所面临的成像通量限制，团队提出基于计算光学成像的新一代高通量三维动态超分辨率成像方法，通过计算成像技术增强荧光涨落探测灵敏度，使探测灵敏度提升两个数量级以上，突破了现有显微成像技术在
Nat.－Methods|新型显微镜实现纳米可及性基因组超分辨成像
美国霍华德休斯医学研究所Zhe Liu、加州大学伯克利分校Robert Tjian等研究人员合作，开发了用于可及性基因组超分辨成像的新型显微镜。 这一研究成果于2020年3月16日在线发表在《自然—方法学》上。 为了在纳米尺度上对可及性基因组进行原位成像，研究人员开发了转座酶可及性染色质光激
我国学者在超细内窥镜动态超分辨成像方面取得进展
在国家自然科学基金项目（批准号：T2293751、T2293750）资助下，浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像（Single multimode fibre for in v