中科大重大突破！单离子超分辨成像将实现
我校郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现了单个离子的超分辨成像，该成果12月23日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。 冷原子系统，包括离子阱中囚禁的离子和光场中囚禁的原子等，是研究量子物理的理想实验平台，也是进行量子模拟、量子计算和量子精密测量实验研究的重要物理系统。冷原子系统中的核心实验技术之一是高分辨单粒子成像。近十年来，冷原子系统的显微成像技术飞速发展，涌现出了量子气体显微镜、光镊原子阵列、高分辨率囚禁离子成像等先进技术。然而这些技术仍受限于基本的光学衍射极限，分辨率只能达到光学波长量级，难以用于研究波函数细节相关的量子现象，研究这类问题需要光学超分辨成像。 众所周知，光学超分辨成像已经在化学和生物领域发展成为成熟的工具，并由此导致了2014年的诺贝尔化学奖。然而由于冷原子实验的复杂性，将超分辨成像技术应用于冷原子系统极具挑战。此前国际上对......阅读全文
中科大重大突破！单离子超分辨成像将实现
我校郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现了单个离子的超分辨成像，该成果12月23日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。 冷原子系统，包括离子阱中囚禁的离子和光场中囚禁的原子等，是研究量子物理的理想实验平台，也是进行量子模拟
中科大郭光灿院士团队首次实现单离子超分辨成像
郭光灿院士中国科学技术大学郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展，李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现单离子超分辨成像。该成果日前发表于《物理评论快报》。冷原子系统包括离子阱中囚禁的离子和光场中囚禁的原子等，是研究量子物理的理想实验平台，也是量子模拟、量子计算和量子精密测量实验研
新思路！稀疏傅里叶单像素成像方法－实现超分辨率成像
近期，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所时东锋等科研人员提出了稀疏傅里叶单像素成像方法，该方法在降低采样数量的同时，能够维持图像质量不发生大的退化。该研究成果发表在最新一期Optics Express上。 傅里叶单像素成像利用傅里叶变换性质，采用具有傅里叶分布的照明光来获取物体
新一代单分子定位超分辨成像探针pcStar实现超早期标记
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
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
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
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
用普通共聚焦显微镜实现超分辨率单分子荧光成像
传统的细胞及其内部分子显微观察通常使用荧光染料，然后再用不同分辨率的显微术照亮单个分子和与其互动的其他物质。如下图所示，普通共聚焦显微镜和超分辨率显微镜的精准度差异一目了然。（普通共聚焦显微镜观察图，比例尺10μm。图片来自发表文章DOI: 10.1038/s41467-017-00688-0）（随
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、
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
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
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
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
Prime－95B背照式sCMOS在单分子定位超分辨显微成像中的应用
在前几期成像技术专题中我们向大家介绍了单分子定位超分辨显微成像，并介绍了最适合这一应用的科学相机——背照式 sCMOS 相机 Prime 95B。可能大家心里还是有些疑虑：背照式 sCMOS 真的能够取代 EMCCD 么？信噪比能够达到要求么？首先，让我们再来复习一下什么是信噪比，还是熟悉的配方：注
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
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
“光电融合超分辨生物显微成像系统”获验收
近日，国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“光电融合超分辨生物显微成像系统”现场验收会在北京召开。基金委副主任沈岩院士出席会议并发表讲话。 根据《国家重大科研仪器设备研制专项实施管理工作细则》和《国家重大科研仪器研制项目验收工作方案（试行）》要求，本次现场验收考核专家组由重大科研仪器专项专家委
“光电融合超分辨生物显微成像系统”通过验收
2016年6月21日，国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“光电融合超分辨生物显微成像系统”现场验收会在北京召开。国家自然科学基金委员会（以下简称基金委）副主任沈岩院士出席会议并讲话。基金委计划局局长王长锐、生命科学部常务副主任杜生明研究员、生命科学部副主任冯雪莲研究员、财务
大连化物所实现多种细胞器动态超分辨成像
近日，我所分子探针与荧光成像研究组（1818组）徐兆超研究员团队发展了聚集体调控探针，解决了以往蛋白标签荧光探针在超分辨成像应用中缺乏对多种细胞器通用性标记的问题。该探针基于遗传编码技术，实现了细胞内多种细胞器选择性荧光识别的广谱应用性，并且实现了细胞器亚结构的动态超分辨成像，进而揭示了多种未
季铵哌嗪如何实现荧光超分辨率成像？
近年来，先进的荧光成像技术得到了快速的发展，但是与成像技术的治疗进化相比，具有足够亮度和光稳定性的染料的发展仍然缓慢，如单分子定位显微镜(SMLM)，其分辨率超过了衍射极限。但是荧光团亮度不足成为了超分辨显微镜发展的一大瓶颈，这也对体内细胞动力学研究构成了重要的限制。比如罗丹明染料被广泛应用，但
国际上首次实现亚纳米分辨－咱厝人带队打破所有纪录
董振超(右二)与学生进行课题讨论 6月初，世界上最负盛名和最权威的综合性自然科学期刊之一《自然》杂志正式发布一项由我国科学家首先实现的重大成果——亚纳米分辨单分子光学拉曼成像，使得单分子亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像变为现实，将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米，受到国
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
单孔径多通道超分辨成像光学系统（二）
2 Change of the primary mirror of this telescopeFor any telescopes, the primary mirrors provided with power and aperture diameter which were used
科学家开发出深度学习超分辨显微成像方法
1月21日，中国科学院生物物理所、广州生物岛实验室研究员李栋课题组，与清华大学自动化系、脑与认知科学研究院教授戴琼海课题组，在Nature Methods上以长文（Article）形式发表了题为Evaluation and development of deep neural net
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
单孔径多通道超分辨成像光学系统（一）
陈立武1, 赵葆常2, 易宏伟2, 杨建峰2, 唐茜3, 胡凯1, 丛海佳1, 王敏敏1, 魏红军1, 陈萌1, 周双喜1, 陈明1, 金钢1, 孙胜利1, 陈桂林1 摘要：提出了一种光学合成孔径成像系统，该系统将多个平面反射镜前置在主成像镜头之前，与主成像镜头共同组成光学系统的“主镜”，通过