诺贝尔化学奖得主亲述STED显微镜研发那些事
整个20世纪,科学家始终认为光学显微镜的分辨率不可能超过200纳米。也就是说,只要两点之间的距离小于200纳米,用光学显微镜便无法分辨清楚。但随着21世纪的到来,有关研究揭示,这个分辨率极限其实是可以跨越并解决的。撰文 | Stefan Hell 德国物理学家、马克斯·普朗克生物物理化学研究所所长,2014年诺贝尔化学奖得主STED显微镜:受激发射损耗显微镜就完美地解决了这一问题。它利用共聚焦可见光获得荧光物质的高分辨率显微图像,大大地改变了光学显微镜的观察能力。后来随着有更高分辨率的光学显微镜被研发出来,现在的标准分辨率已经达到了20纳米,远高于之前的200纳米。因研制出超分辨率荧光显微镜,2014年,Eric Betzig、William E. Moerner我们三个获得了诺贝尔化学奖。STED显微镜运作原理所有超分辨率显微镜的关键都是用染料给样本染色。比如先用一道绿色光束激活20个分子,这个叫做激发光束;再用另一道光束使部......阅读全文
超灵敏海森结构光超高分辨率显微镜
膜生物学国家重点实验联合华中科技大学发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜-----海森结构光显微镜 (Hessian SIM),实现了活细胞超快长时程超高分辨率成像,能辨清囊泡融合孔道和线粒体内嵴动态。在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨单
海森结构光显微镜研制成功-可实现活细胞超高分辨成像
膜生物学国家重点实验联合华中科技大学发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜-----海森结构光显微镜 (Hessian SIM),实现了活细胞超快长时程超高分辨率成像,能辨清囊泡融合孔道和线粒体内嵴动态。在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨
2016年《科学》综述:超分辨率显微技术
从列文虎克到21世纪,显微镜由一个看似牢不可破的原则所控制:分辨两个对象的能力受限于观察它们的光波波长。 但在2000年,研究人员显示出, 这种所谓的衍射极限可以被打破, 在接下来的十年中揭示了从 GSDIM和 PALM到 SIM、STED 和 STORM 的一系列像“字母汤”一样的超分辨率技术 。
布鲁克推出Vutara352超分辨率荧光显微镜
分析测试百科网讯 2015年12月14日,布鲁克在2015细胞生物学ASCB年会上推出首款用于定量分析的超分辨率荧光显微镜Vutara352。Vutara352不仅在速度、成像深度和分辨率等方面具有优势,还加入了实时定量能力。这款产品拥有许多新功能,包括执行偶关联、协同定位、群集分析、活细胞分析
北大教授研发出超灵敏结构光超高分辨率显微镜
北京大学陈良怡团队联合华中科技大学谭山团队发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜 --海森结构光显微镜 (Hessian SIM)。此项成果近日以全文形式在线发表于Nature Biotechnology (影响因子41.67),论文题目为“Fast, long-term, super-res
2015值得期待:超越诺奖的新技术
在刚刚过去的2014年里,美国科学家Eric Betzig、William Moerner 和德国科学家Stefan Hell,因为对超高分辨率显微镜所做出的贡献,获得了诺贝尔化学奖。这一技术的意义在于突破了几个世纪以来光学显微镜的“衍射极限”。这些科学家们从不同途径“突破”了这一极限
Leica-SP8-STED-超分辨共聚焦显微镜共享
仪器名称:Leica SP8 STED 超分辨共聚焦显微镜仪器编号:19022847产地:德国生产厂家:Leica型号:TCS SP8 STED出厂日期:购置日期:2020-03-26所属单位:医研院>生物医学测试中心>共享仪器平台>共享平台光镜机组放置地点:生物技术馆2104固定电话:010-62
超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像
提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。 随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind
北大、华科研发出超灵敏结构光超高分辨率显微镜
北京大学陈良怡团队联合华中科技大学谭山团队发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜 --海森结构光显微镜 (Hessian SIM)。此项成果近日以全文形式在线发表于Nature Biotechnology (影响因子41.67),论文题目为“Fast, long-term, super-res
【最易懂】3分钟了解光学超分辨技术进展STED/GSD/ESA
作者:席鹏、李美琪北京大学工学院生物医学工程系早在2009年,Nature Publishing Group便空前的为超分辨显微频繁出新专辑,足以反映光学超分辨的热度。那么,什么是光学超分辨?如何实现光学超分辨?山穷水尽疑无路显微的发展离不开光学,而光学的发展需要三大件:理论、材料、工程。这三大件,
Leica-SP8-STED-超分辨共聚焦显微镜共享应用
仪器名称:Leica SP8 STED 超分辨共聚焦显微镜仪器编号:19022847产地:德国生产厂家:Leica型号:TCS SP8 STED出厂日期:购置日期:2020-03-26样品要求:容器底壁需为0.17mm厚玻璃材质,如玻片(盖玻片封片)、共聚焦小皿、共聚焦孔板、或其他共聚焦专用容器,或
活细胞荧光成像的新型标记法及其在STED中的应用(二)
图5.EGFR在细胞中转运的实时记录。(a)示意图,用于解释如何利用FAPL探针来实时追踪EGFR相关的细胞膜转运过程。(b)COS7细胞中表达的EGFR用DRBG-488标记(绿色),溶酶体用lysosometracker(红色)标记。(c)对表达SNAP-EGFR–CFP的MDCK细胞进行共聚焦
华人女科学家庄小威最新Nature方法学文章
作为第一位获美国麦克阿瑟基金会“天才奖”,也是最年轻美国科学院华人院士的女科学家,庄小威教授获得了许多重要成果,尤其是在生物物理显微成像领域,近期庄小威教授与另外两位研究人员发表文章,介绍了其研究组超分辨率细胞成像最新进展:超亮光敏荧光基团,这一研究成果公布在《Nature Methods》
镜面增强技术(MEANS)提升超分辨显微效果
【2016中国光学重要成果推荐】北京大学席鹏课题组开发了一种镜面增强的超分辨显微技术,该技术能够将传统的共聚焦系统转变为轴向超分辨系统。同时,这一技术能够大幅提升STED超分辨的分辨率。利用这一技术,研究者首次揭示了细胞核孔和病毒丝的超分辨精细结构。镜子或许是人类最早发明的光学器件。迄今为止,它仍然
高端显微镜的国产路
科研人员正利用双光子-STED显微镜观察样品。 “现在做生物的,都盯着《科学》《自然》,仪器只要求用最好的,眼里没有国产进口之分;做医生的,更是绝对不希望因为仪器而延误病人的诊治。可大家传统观念里都觉得,国产仪器不好用。国产要真正替代进口,面临着很大压力,这怎么破?” 浙江大学教授王平抛出的这个
新的光学显微镜技术树立活细胞超分辨率成像新标准
来自美国霍华德休斯医学研究所,Janelia研究园的科学家们,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。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structured illumination microscopy, SIM)的分辨率,一种最适
活细胞荧光成像的新型标记法及其在STED中的应用(三)
细胞骨架如微管、微丝等一直是生命科学研究的重点。近期Johnsson等科学家将SiR直接标记于与微管和微丝分别特异性结合的小分子docetaxel和jasplakinolide,即形成SiR-tubulin和SiR-actin,实现了在不对细胞或组织进行任何转染或基因组修饰的条件下直接进行活细胞成像
科学家在活细胞超分辨率成像领域取得重要进展
来自美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园、中国科学院生物物理研究所、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。他们的新方法显著提高了结构光照明显微镜(structured illuminati
超分辨率荧光显微技术的意义
利用超高分辨率显微镜,可以让科学家们在分子水平上对活体细胞进行研究,如观察活细胞内生物大分子与细胞器微小结构以及细胞功能如何在分子水平表达及编码,对于理解生命过程和疾病发生机理具有重要意义。
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
计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限
自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。 近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar
计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限
自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。 近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar
想洞悉细胞线粒体内部精细结构?SIM超分辨技术有话讲!
生物圈的小伙伴肯定还记得前段时间的一则刷屏新闻:北京大学陈良怡教授团队和华中科技大学谭山教授团队合作,成功发明了一种新型结构光照明超分辨显微成像技术——海森结构光照明显微镜。研究成果于高水平学术期刊Nature Biotechnology(IF=41.67)进行了发表。之所以轰动,是因为该技
活细胞荧光成像的新型标记法及其在STED中的应用(五)
SNAP-tag技术在STED超高分辨率显微成像中的应用近十年中,显微成像技术得到了飞跃的发展,填补光学显微镜(~200 nm)到电子显微镜(~0.1 nm)分辨率缺口,打破光学衍射极限的超高分辨率显微镜也越来越趋于成熟化。其中,德国马普研究所的Stefan Hell教授凭借其研发的受激发射
活细胞荧光成像的新型标记法及其在STED中的应用(一)
如何免除活细胞标记中的清洗(washout)步骤?SNAP-tag等标记方法为活细胞显微成像带来了革命性的变化,也因此被Nature杂志评为2004年最热门的科研技术之一。但是传统的SNAP-tag标记仍然有很大的缺陷。将带有荧光探针的底物BG加入细胞后需要多次清洗细胞,才能将未结合的BG去除从而消
活细胞荧光成像的新型标记法及其在STED中的应用(四)
荧光显微镜在研究活细胞中蛋白质分子的定位、相互作用及动力学等生命活动中起着不可或缺的作用。将荧光蛋白如绿色荧光蛋白和目的蛋白融合表达,然后利用荧光蛋白发出的特异性荧光来观察和追踪目的蛋白分子在科学研究中得到了广泛的应用。但是荧光蛋白具有量子产量低、成熟速度受限、光谱容易受到环境因素影响及容易形成聚集
20202021光学显微新品概览-超分辨活体成像和AI成热点
分析测试百科网讯,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。随后显微镜广泛应用于科学研究、工业、医疗卫生等领域,在光学显微镜后又出现电镜及原子力显微镜等技术,后者虽然实现了纳米级的分辨率,但这些技术对样品破坏性较大,并不适合生物样品,特别是活体样品的观测。迄今为止,光学显
2015年激光共焦超高分辨显微学学术研讨会在京召开
【导语】2014年诺贝尔化学奖颁给了超高分辨率领域的三位学者。仿佛是“忽如一夜春风来”,超高分辨率技术在2014年迎来了历史性的进展。此次“2015年激光共焦超高分辨显微学学术研讨会”为
架起沟通桥梁-2019北京激光共聚焦显微年会
分析测试百科网讯 2019年3月19日,北京市2019激光共聚焦超高分辨率显微学学术研讨会在北京天文馆隆重举行。本次研讨会由北京市电镜学会主办,北京理化分析测试技术学会承办,会议有200余人参与。分析测试百科网作为支持媒体为您带来全程报道。研讨会签到处研讨会现场北京理化分析测试技术学会电镜专业委
外国学者成功观察老鼠脑细胞间的空隙
大脑的神经元和胶质细胞之间的空隙是一个重要但未被充分研究的结构,被称为神经科学的最终前沿:细胞外空隙。借助新的成像范式,科学家现在可以看到并研究这个充满流体的复杂空间。近日,相关小鼠研究刊登于《细胞》杂志。 研究人员使用新技术看到小鼠大脑细胞外空隙。图片来源:《细胞》 该论文资深作