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,进而揭示了多种未见报道的细胞器结构动态变化,为进一步研究不同细胞器的功能提供工具。 细胞是高度动态的有机体,内部存在多种细胞器,如线粒体、溶酶体、脂滴、内质网、细胞核、细胞膜等。这些细胞器各自发挥不同功能并相互协同,最终通过一系列动态行为完成各种生理活动。因此,纳米尺度下细胞器与亚细胞器动态行为的监测与解析对于生命进程的解密至关重要。徐兆超研究团队前期针对溶酶体内酸性微环境设计合成了溶酶体自闪染料,并借助单分子定位显微镜(SMLM)实时监测了溶酶体运动并发现4种溶酶体间相互作用模式(Angew. Chem. Int. Ed.,2022);针对脂滴......阅读全文

光致开关荧光探针用于微管蛋白的原位检测和超分辨成像

微管蛋白一直被认为是潜在癌症化疗的靶点。许多临床数据表明:跟踪微管蛋白的变化将有助于对癌症治疗。传统的宽场光学显微镜的显微分辨率受到衍射极限的限制,无法获得细胞内的精细结构信息,大大降低了对微管蛋白类分子的观察能力。远场超分辨成像方法是近些年发展起来的利用荧光分子在纳米级分辨率下对生物体内的相关物质

我所发展聚集体调控探针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,进而揭示了多种未见

萘酰亚胺小分子荧光探针在细胞器成像中的应用

  小分子荧光探针凭借其非侵入性、高选择性和实时原位成像的能力,已经为大量的研究提供了技术支持,并极大地促进了细胞生物学、生物化学等领域的研究。作为一种常见的荧光基团,萘酰亚胺(Naphthalimide)被广泛地应用在细胞器成像和示踪等领域。  2021年6月3日,美国杜克大学郑徐军博士和中国科学

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

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

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

新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,

新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,

监测活细胞内脂滴动态过程-“缓冲荧光探针”立大功

  近日,大连化物所分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队利用“缓冲”策略,发展了细胞内脂滴动态识别荧光探针LD-FG,该探针具有优异的光稳定性,可在空间超分辨成像的基础上实现高时间分辨率和长时间稳定成像,从而发现了多种新的脂滴动态过程。  脂滴是维持脂质和能量稳态的关键细胞器,由中

蛋白质的内源荧光与荧光探针

利用荧光光谱法研究蛋白质一般有两种方法。一是测定蛋白质分子的自身荧光(内源荧光),另一种是当蛋白质本身不能发射荧光时,通过非共价吸附或共价作用向蛋白质分子的特殊部位引入外源荧光(也称荧光探针),然后测定外源荧光物质的荧光。  蛋白质的内源荧光 含有芳香族氨基酸(色氨酸(tryptophan ,Trp

大化所发展时空超分辨四维荧光成像解析全细胞溶酶体

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在酸性条件下,可自闪烁的单分子定位超分辨成像荧光探针LysoSR-549,实现了在12nm/20ms时空分辨率下,长达40分钟的全细胞溶酶体解析。  长时间超分辨荧光成像对于揭示纳米尺度的细胞器动力学和功能越来越重要,但由于缺乏高

提出实现酶高分辨成像新方法

近日,中科院大连化学物理研究所研究员韩克利团队基于氨基甲酸酯母核的结构与功能关系,设计并发展了小分子抑制剂型荧光探针(SMI—probe),在重要的药物代谢酶羧酸酯酶(CEs)的实时荧光高分辨检测中取得了良好的应用效果。由于抑制剂型探针分子NIC—4的分子结构简单,体积小,且具有针对CEs的超分辨响

我国学者实现活细胞的高分辨低功耗快速拉曼成像

记者从中国科学技术大学了解到,该校工程科学学院Zachary J. Smith教授团队与合作者一起,提出了一种基于线扫描拉曼成像系统和偶氮增强拉曼探针相结合的快速生物成像方法,实现了对细胞器动态过程的高分辨率、低功耗的影像。相关研究成果日前在线发表于学术期刊《美国化学学会杂志》。 拉曼成像是一种

利用小分子荧光抑制剂实现酶高分辨成像的新方法

  近日,大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)韩克利研究员团队基于氨基甲酸酯母核的结构与功能关系,设计并发展了小分子抑制剂型荧光探针(SMI-probe),在重要的药物代谢酶羧酸酯酶(Carboxylesterases,CEs)的实时荧光高分辨检测中取得了良好的应用效果。由于抑制剂型

小分子荧光抑制剂实现酶高分辨成像的新方法

大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)韩克利研究员团队基于氨基甲酸酯母核的结构与功能关系,设计并发展了小分子抑制剂型荧光探针(SMI-probe),在重要的药物代谢酶羧酸酯酶(Carboxylesterases,CEs)的实时荧光高分辨检测中取得了良好的应用效果。由于抑制剂型探针分子N

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

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

钙离子荧光探针:比值型荧光探针

前面我们介绍了荧光指示剂法可以将Ca2+检测的实验与其他技术结合使用,如可以与流式细胞仪、荧光分光光度计、或者荧光显微镜进行联合检测 。紫外光型主要包括Quin-2、Indo-1、Fura-2等,数量较少,可见光型数目较多,包括Fluo-3、钙黄绿素、Rhod-2等。荧光指示剂根据测光原理和数据

蛋白质的内源性荧光与荧光探针

  利用荧光光谱法研究蛋白质一般有两种方法。一是测定蛋白质分子的自身荧光(内源荧光),另一种是当蛋白质本身不能发射荧光时,通过非共价吸附或共价作用向蛋白质分子的特殊部位引入外源荧光(也称荧光探针),然后测定外源荧光物质的荧光。   蛋白质的内源荧光  含有芳香族氨基酸(色氨酸(tryptophan

超高分辨成像

超高分辨成像常规共聚焦的XY分辨率只有200nm左右,奥林巴斯ZLFV-OSR超高分辨技术可达到120nm,适用于大部分样品,无需特殊荧光染料,常规荧光染料、荧光蛋白均可进行成像,最多可实现4色同步超高分辨率成像。 

荧光探针研究获进展-实现单一波长激发双色荧光成像

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员储军主持研发的新型大斯托克斯位移荧光蛋白取得突破,实现了在小鼠脑内单一波长激发双色荧光成像和高灵敏的生物发光成像。该工作以A bright cyan-excitable orange fluorescent protein facilitatesdual

中科院化学所蛋白酶光学探针与荧光成像分析研究获进展

  高灵敏度、高选择性光学探针的发展是生命分析化学的一个重要前沿领域。中国科学院化学研究所活体分析化学实验室马会民课题组长期从事该方面的研究,并取得了一系列的成果 (Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6432; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 5

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

中国科大实现活细胞的高分辨低功耗快速拉曼成像

中国科学技术大学工程科学学院Zachary J. Smith教授团队和华中师范大学化学学院高婷娟教授团队在拉曼生物成像研究领域取得新进展,提出了一种基于线扫描拉曼成像系统和偶氮增强拉曼探针相结合的快速生物成像方法,实现了对细胞器动态过程的高分辨率、低功耗的影像。相关研究成果于2022年8月15日以“

超分辨荧光蛋白开发研究获进展

  绿色荧光蛋白(GFP)的发明因其能够提供对于活细胞和活体动物的靶向基因修饰标记而获得2008年诺贝尔化学奖。进一步,由基因改造的光激活荧光蛋白(PA-FP)能够提供单分子特性,而实现了超分辨显微,使得这一技术获得2014年诺贝尔化学奖。随后,超分辨的发展向着活细胞动态超高时空分辨率显微迈进。其中

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

STED超高分辨成像

 STED超高分辨成像采用受激发损耗(STED)技术,实现XY最小分辨率≤50nm,Z轴最小分辨率≤130nm。固态长寿命损耗激光器:592nm,660nm,775nm,实现不同染料的超高分辨成像,可见光全光谱覆盖。STED WHITE 油浸物镜 (HC PL APO 100x/1.40 OIL),

兰州化物所在荧光探针与成像分析研究中取得进展

  线粒体是一种广泛存在于动物和植物细胞中的亚细胞器,是细胞有氧呼吸和制造能量的主要场所。过氧化氢(H2O2)是一种重要的活性氧类物质,主要产生于细胞线粒体有氧呼吸电子传递链。H2O2参与了生物体内氧化还原和信号转导过程,但H2O2在细胞内过量积聚会引起生物体代谢紊乱,导致一系列疾病,如癌症、糖尿病