中國科學院生物物理研究所徐濤院士課題組與紀偉研究員課題組研制出三維干涉定位顯微鏡（ROSE-3D），首次在單分子定位成像領域，實現了基于相機的納米尺度三維各向同性分辨率。相關研究成果近日發表于《自然-方法學》。
傳統的基于圖形質心定位的單分子定位顯微鏡，各方向分辨率有較大差異。同時，三維樣本中離焦單分子成像光斑變大，導致分辨率大幅下降。
團隊研制出的ROSE-3D通過三維干涉定位，擺脫了對單分子形狀的依賴，在約1微米的景深范圍內，可將橫向定位精度提升2到6倍，軸向定位精度提升3.5到8倍。憑借卓越的三維解析能力，ROSE-3D單層成像就能對細胞內1微米厚度的結構進行納米分辨率的解析。
研究表明，ROSE-3D作為一項全新的三維多色納米分辨率成像技術，能夠以超高分辨率對亞細胞器結構以及生物大分子復合物進行精準定位與組裝分析，為細胞原位三維納米結構的研究提供了強有力的技術支持。該技術突破了傳統光學超分辨成像分辨率各向異性的瓶頸，成功破解了成像方向和深度上的不均一性難題，首次實現了分子尺度的三維各向同性超分辨率成像。ROSE-3D在解析生物樣品內各種三維納米結構及揭示生物大分子的原位組裝機制等方面具有重要意義。目前，該技術已在北京懷柔科學城實現落地轉化，助力高端科學儀器國產化。
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https://doi.org/10.1038/s41592-025-02911-z