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 imaging)”为题,2023年7月3日在线发表于《自然•光子学》(Nature Photonics)杂志,论文链接:https://doi.org/10.1038/s41566-023-01240-x。 体内显微成像是内窥镜下判断肿瘤边界范围及治疗干预的重要手段,但受限于复杂腔内环境,尚无比较好的腔内超分辨成像解决方案。多模光纤(multimode fibres,MMFs)是体内超分辨成像的潜在平台,但腔内环境的弯曲和动态变化使光场在MMF传播发生多重散射,难以清晰成像。因此,准确解析MMF动态光场分布并成像重构是体内超分辨成像的前沿......阅读全文

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

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

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

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

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

利用图像的可压缩先验特性实现远场超分辨鬼成像

  在成像科学中,远场超分辨成像一直是一个重要的研究课题,如利用分子荧光实现远场超分辨成像的工作获得了2014年度的诺贝尔化学奖。在传统的光学成像中,成像分辨率主要受限于系统的瑞利衍射极限和探测信噪比。鬼成像是一种通过光场的涨落和关联对目标进行非局域成像的方法。对于传统的鬼成像线性重构算法而言,成像

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

研究实现同层超薄样品超分辨光镜电镜关联成像

  蛋白质等分子在细胞中的特定位置组装成蛋白质机器进而发挥生物学功能,因此研究蛋白质等分子在细胞中的精确定位对于揭示蛋白质机器的组装和分子机制至关重要。电子显微镜具有亚纳米尺度的空间分辨率,是生命科学领域中不可缺少的研究工具。然而在电镜图像中定位目标蛋白具有很大的挑战。  2019年10月14日,中

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

首次实现同层超薄样品的超分辨光镜电镜关联成像

  10月14日,中国科学院生物物理研究所徐涛课题组与徐平勇课题组合作,在Nature Methods上发表了题为mEosEM withstands osmium staining and Epon embedding for super-resolution CLEM 的研究论文。他们发展了第一个

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。 

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

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

郑炜团队提出梯度光场编码的双光子快速三维成像技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队提出一种基于激发光梯度编码的快速三维成像技术,可使双光子体成像速度比传统技术提升5至10倍。  双光子显微镜具有亚微米级的成像分辨率和毫米级的成像深度,被广泛应用在神经结构和功能成像以及其他活体成像研究中。传统的双光子三维成像是将双光子激发的焦点在

荧光成像与高光成像区别

荧光成像与高光成像区别如下:1、原理:荧光成像是利用荧光标记的分子在激发后发出特定波长的光来成像,而高光成像是基于样本的反射或透射光强度的差异来成像。2、样本处理:荧光成像需要在样本中引入荧光标记物,通常是通过染色或基因工程技术来实现,而高光成像则不需要对样本进行特殊处理,直接观察样本的自然反射或透

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

“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

“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

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

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

光学成像与光声成像对比

小动光学活体成像主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。利用一套非常灵敏的光学检测仪器,让研究

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),

双光子成像和光声成像的区别

特点、性质。双光子成像和光声成像的区别在于特点、性质。1、特点:光声成像能够实现高特异性光谱组织的选择激发。双光子成像能够调节分辨率和成像深度,是近年来新兴的成像技术。2、性质:光声成像 结合了光学成像和声学成像的优点。双光子是近红外(NIR)一区(750-1000nm)和NIR二区(1000-17

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