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。再结合眼球的构造，大致可以推断出，在距离眼睛 25 厘米的位置，我们能分辨物体上相距为 80 微米的两个点，换算成点阵密度就是大约 320 ppi，这也是苹果所谓“视网膜屏”分辨率的来历。如果要观察小于 80 微米的物体，比如细菌，就需要先将物体放大，再用眼睛或者相机观察。现代光学显微镜的构造其实非常简单，样品放置在物镜的焦点处，从样品上发射或散射的光经过物镜变成平行（准直）光，再经过一个结像透镜，然后会聚到相机的感光芯片上成像。按照前面的方法来推算，要区分物体上相距为 200 纳米的两个点，如果使用科研级相机，比如最近火起来的 s......阅读全文
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
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
超分辨率荧光显微技术的技术获奖
2014年10月8日，2014年度诺贝尔化学奖揭晓，美国科学家埃里克·白兹格、威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔和德国科学家斯特凡·W·赫尔三人获得。官方称，该奖是为表彰他们在超分辨率荧光显微技术领域取得的成就 。
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
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
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
暗场显微结合微球－实现微结构超分辨显微成像
在光学成像领域中，由于受到衍射极限的限制，常规成像分辨率难以突破200nm。生物医学、集成电路等领域对提高成像分辨率有迫切要求，如何实现更高成像分辨率成为近年来的热门研究方向之一。 受自然界微滴可提高成像分辨率的启发，2011年科学家提出将直径在微米级的介质微球直接放置于待测样品表面，在普通白
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
超分辨率荧光显微镜技术成功运用于外泌体的成像和追踪
外泌体是由细胞分泌的小膜泡，富含大量的蛋白质。考虑到外泌体在不同生理活动中的显著作用以及在诊断、药物释放方面潜在的价值，研究人员在外泌体的体外追踪和内含物分析方面做了很大的努力。 目前，各种超分辨率显微镜的出现为外泌体的研究提供了强大的工具。2016 年 9 月，东南大学先进光子学中心主任崔一
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
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
“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
超分辨荧光显微镜和普通荧光显微镜的区别
两者在工作原理及应用方面存在不同。分述如下： 一、荧光显微镜 1、荧光显微镜是以紫外线为光源， 用以照射被检物体， 使之发出荧光， 然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光
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
量子增强的超分辨显微成像机制新进展
中国科学院上海高等研究院王中阳课题组提出新型的基于荧光量子相干的超分辨显微成像方法，研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence为题，近日发表在 《光学快报》（Optics Express）上。
解读2014Nobel化学奖：超分辨率荧光显微技术
【摘要】2014年诺贝尔化学奖授予Eric Betzig，Stefan W. Hell和William E. Moerner3位科学家，以表彰他们在超分辨率荧光显微成像技术方面的重大贡献。本文从显微镜分辨率的起因入手，对超分辨荧光显微技术进行了深入阐述。此外，对光学显微技术的发展前景进行展望。201
新一代Nanoimager可轻松实现超分辨荧光成像
近年来，随着活细胞体系单分子荧光成像技术的发展，膜蛋白单分子研究，特别是受体动力学的研究，已成为目前单分子研究领域中最活跃的研究方向之一。近几年发展起来的超分辨成像技术因其能够突破光学衍射极限，而比传统光学显微镜具有更高的分辨率和更高的定位精度。英国Oxford Nanoimaging公司最新推
光控荧光染料的超分辨成像研究获新进展
近日，华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心与中科院上海药物研究所、国家蛋白质中心、美国得克萨斯大学奥斯丁分校以及英国巴斯大学合作，在酶激活型光控荧光染料的超分辨成像研究中取得重要进展，研究成果以“光致变色荧光探针策略实现生物标志物超分辨成像”为题发表于《美国化学会志》。 酶是人体不可
哈工大团队在光学超分辨显微成像技术领域取得重要突破
16日，记者从哈尔滨工业大学获悉，该校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。为精准医疗和新药研发提供了新一代生物医学超分辨影像仪器，使未来大幅度加速
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
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 networks
Nature－Methods：新型光片超分辨显微成像实现精细观测
华中科技大学课题组3月12日在Nature Methods在线发表研究论文，提出了一种基于深度学习的超分辨荧光显微镜，实现对活细胞的精细动态和相互作用进行快速、三维、长时程地观测。 细胞的稳态离不开内部多种亚细胞结构的精确分工和协同合作，洞悉细胞内细胞器/蛋白分子的精密运转是一项重要的生命科学
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