超分辨成像探針和方法開發研究獲進展
基于單分子定位的超分辨顯微成像技術PALM打破了光學衍射極限，于2014年獲得了諾貝爾化學獎。相對于目前廣泛使用的其它超分辨成像技術而言，該技術具有最高的空間分辨率(～20 nm)，因此在生物學中帶來了廣泛的應用。但是由于該技術需要成千上萬張原始圖片來重構一張超分辨圖像，時間分辨率低，在活細胞中應用該技術面臨挑戰。 另外，受現有光控熒光蛋白的限制，觀察發育過程中超早期結構成像也是目前超高分辨率成像面臨的另一挑戰。用熒光蛋白標記發育生物具有非入侵、低毒害、低背景等特點，但由于熒光蛋白的折疊和成熟以及累積需要時間，其熒光信號的出現往往滯后于發育中某些早期事件的發生。更早發光的熒光蛋白往往能捕捉發育中更早出現的結構或事件，也使得依據熒光信號進行的定量分析和數據解釋變得更加精確和可靠。但目前，在超分辨成像中應用較廣的光轉化熒光蛋白均不具有發光早的特性。 針對超分辨成像中的這兩個問題，中國科學院生物物理研究所徐濤研究組和徐平勇課題......閱讀全文
超分辨成像探針和方法開發研究獲進展
基于單分子定位的超分辨顯微成像技術PALM打破了光學衍射極限，于2014年獲得了諾貝爾化學獎。相對于目前廣泛使用的其它超分辨成像技術而言，該技術具有最高的空間分辨率(～20 nm)，因此在生物學中帶來了廣泛的應用。但是由于該技術需要成千上萬張原始圖片來重構一張超分辨圖像，時間分辨率低，在活細胞中
新一代單分子定位超分辨成像探針pcStar實現超早期標記
基于單分子定位的超分辨顯微成像技術PALM打破了光學衍射極限，于2014年獲得了諾貝爾化學獎。相對于目前廣泛使用的其它超分辨成像技術而言，該技術具有最高的空間分辨率(～20 nm)，因此在生物學中帶來了廣泛的應用。但是由于該技術需要成千上萬張原始圖片來重構一張超分辨圖像，時間分辨率低，在活細胞中
光致開關熒光探針用于微管蛋白的原位檢測和超分辨成像
微管蛋白一直被認為是潛在癌癥化療的靶點。許多臨床數據表明：跟蹤微管蛋白的變化將有助于對癌癥治療。傳統的寬場光學顯微鏡的顯微分辨率受到衍射極限的限制，無法獲得細胞內的精細結構信息，大大降低了對微管蛋白類分子的觀察能力。遠場超分辨成像方法是近些年發展起來的利用熒光分子在納米級分辨率下對生物體內的相關物質
前沿顯微成像技術專題——超分辨顯微成像（2）
上一期我們為大家介紹了幾種主要的單分子定位超分辨顯微成像技術，還留下了一些問題，比如它的分辨率是由什么決定的？獲得的大量圖像數據如何進行重構？本期我們就來為大家解答這些問題。單分子定位超分辨顯微成像的分辨率單分子定位超分辨顯微成像的分辨率主要由兩個因素決定：定位精度和分子密度。定位精度是目標分子在橫
前沿顯微成像技術專題——超分辨顯微成像（1）
從16世紀末開始，科學家們就一直使用光學顯微鏡探索復雜的微觀生物世界。然而，傳統的光學顯微由于光學衍射極限的限制，橫向分辨率止步于 200 nm左右，軸向分辨率止步于500 nm，無法對更小的生物分子和結構進行觀察。突破光學衍射極限，一直是科學家們夢想和追求的目標。雖然隨著掃描電鏡、掃描隧道顯微鏡及
我所發展聚集體調控探針實現多種細胞器動態超分辨成像
近日，我所分子探針與熒光成像研究組（1818組）徐兆超研究員團隊發展了聚集體調控探針，解決了以往蛋白標簽熒光探針在超分辨成像應用中缺乏對多種細胞器通用性標記的問題。該探針基于遺傳編碼技術，實現了細胞內多種細胞器選擇性熒光識別的廣譜應用性，并且實現了細胞器亞結構的動態超分辨成像，進而揭示了多種未見
高速圖像重建助力實時超分辨成像
? ? JSFR-SIM算法和傳統Wiener-SIM算法的重建流程對比示意圖。? ? JSFR-SIM可實時顯示微管和線粒體動態。? ? 高速實時超分辨結構光照明顯微成像光路（a）和快速實時超分辨結構光照明顯微成像系統樣機（b）。圖片來源：論文作者? ? 超分辨熒光顯微成像技術打破
高速圖像重建助力實時超分辨成像
JSFR-SIM算法和傳統Wiener-SIM算法的重建流程對比示意圖。 JSFR-SIM可實時顯示微管和線粒體動態。 高速實時超分辨結構光照明顯微成像光路（a）和快速實時超
研究攻克超分辨長時程成像難題
近日，哈爾濱工業大學李浩宇教授團隊在生物醫學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。針對目前活體細胞超分辨成像領域中光子效率不足的難題，團隊提出一種基于無監督學習的自啟發去噪方法，通過無監督深度學習技術，在無需大訓練集和高信噪比真值圖像的條件下，將光子效率提升了兩個數量級，實現了在低光照條件下的溫和、
超細內窺鏡動態超分辨成像方面研究新進展
浙江大學及之江實驗室聯合團隊的楊青教授、劉旭教授在光場經復雜動態介質中的快速恢復及超分辨成像方面取得進展。研究結果以“單根多模光纖用于體內光場編碼內窺鏡成像（Single multimode fibre for in vivo light-field-encoded endoscopic ima
新型納米力學成像探針實現DNA的直讀檢測和高分辨成像
近日，中國科學院上海應用物理研究所物理生物學研究室與上海交通大學、南京郵電大學合作，基于DNA納米技術發展了一系列DNA折紙結構并作為納米力學成像探針，實現了原子力顯微鏡下對基因組DNA的直讀檢測和高分辨成像。相關結果發表于《自然-通訊》(Nature Communications 2017,
新型納米力學成像探針實現DNA的直讀檢測和高分辨成像
近日，中國科學院上海應用物理研究所物理生物學研究室與上海交通大學、南京郵電大學合作，基于DNA納米技術發展了一系列DNA折紙結構并作為納米力學成像探針，實現了原子力顯微鏡下對基因組DNA的直讀檢測和高分辨成像。相關結果發表于《自然-通訊》(Nature Communications 2017,
超分辨光學顯微成像技術的新進展
從17世紀開始，現代生物學的發展就與顯微成像技術緊密相關。然而，由于受光學衍射極限的影響，傳統光學顯微成像分辨率最小約為入射光波長的一半。因此，科學家們一直在不斷努力，試圖尋找突破光學顯微鏡分辨極限的方法。在超分辨顯微技術飛速發展的同時，現有成像技術的缺陷也日益顯現，例如成像分辨率和成像時間不可兼得
哈工大突破高通量超分辨顯微成像難題
近日，哈爾濱工業大學儀器學院青年教授李浩宇團隊在生物醫學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。針對目前超分辨顯微鏡所面臨的成像通量限制，團隊提出基于計算光學成像的新一代高通量三維動態超分辨率成像方法，通過計算成像技術增強熒光漲落探測靈敏度，使探測靈敏度提升兩個數量級以上，突破了現有顯微成像技術在
超分辨成像技術看清細胞“劊子手”的行刑過程
近日，中國科學院院士、廈門大學教授韓家淮和廈門大學副教授陳鑫團隊借助單分子定位超分辨成像技術“隨機光學重建顯微鏡（STORM）”，首次揭示了“壞死小體”在細胞中的組織結構特征及其對細胞死亡的決定作用，為人類相關疾病治療干預提供了新思路。相關論文已在《自然·細胞生物學》上發表。超清成像技術讓推論“眼見
我國學者在超細內窺鏡動態超分辨成像方面取得進展
在國家自然科學基金項目（批準號：T2293751、T2293750）資助下，浙江大學及之江實驗室聯合團隊的楊青教授、劉旭教授在光場經復雜動態介質中的快速恢復及超分辨成像方面取得進展。研究結果以“單根多模光纖用于體內光場編碼內窺鏡成像（Single multimode fibre for in v
“光電融合超分辨生物顯微成像系統”獲驗收
近日，國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）“光電融合超分辨生物顯微成像系統”現場驗收會在北京召開。基金委副主任沈巖院士出席會議并發表講話。 根據《國家重大科研儀器設備研制專項實施管理工作細則》和《國家重大科研儀器研制項目驗收工作方案（試行）》要求，本次現場驗收考核專家組由重大科研儀器專項專家委
“光電融合超分辨生物顯微成像系統”通過驗收
2016年6月21日，國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）“光電融合超分辨生物顯微成像系統”現場驗收會在北京召開。國家自然科學基金委員會（以下簡稱基金委）副主任沈巖院士出席會議并講話。基金委計劃局局長王長銳、生命科學部常務副主任杜生明研究員、生命科學部副主任馮雪蓮研究員、財務
大連化物所實現多種細胞器動態超分辨成像
近日，我所分子探針與熒光成像研究組（1818組）徐兆超研究員團隊發展了聚集體調控探針，解決了以往蛋白標簽熒光探針在超分辨成像應用中缺乏對多種細胞器通用性標記的問題。該探針基于遺傳編碼技術，實現了細胞內多種細胞器選擇性熒光識別的廣譜應用性，并且實現了細胞器亞結構的動態超分辨成像，進而揭示了多種未
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
季銨哌嗪如何實現熒光超分辨率成像？
近年來，先進的熒光成像技術得到了快速的發展，但是與成像技術的治療進化相比，具有足夠亮度和光穩定性的染料的發展仍然緩慢，如單分子定位顯微鏡(SMLM)，其分辨率超過了衍射極限。但是熒光團亮度不足成為了超分辨顯微鏡發展的一大瓶頸，這也對體內細胞動力學研究構成了重要的限制。比如羅丹明染料被廣泛應用，但
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
超分辨率顯微鏡實現自由運動神經環路高分辨成像
提到在體小動物神經成像，人們自然會聯想到鈣離子熒光探針局部注射或遺傳鈣指示劑（如Gcamp家族）結合雙/三光子顯微鏡的經典在體成像組合。 隨著基因改造技術的突飛猛進，通過病毒轉染和轉基因技術，在神經元內源性表達“基因編碼類鈣指示劑（genetically encoded calcium ind
新思路！稀疏傅里葉單像素成像方法－實現超分辨率成像
近期，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所時東鋒等科研人員提出了稀疏傅里葉單像素成像方法，該方法在降低采樣數量的同時，能夠維持圖像質量不發生大的退化。該研究成果發表在最新一期Optics Express上。 傅里葉單像素成像利用傅里葉變換性質，采用具有傅里葉分布的照明光來獲取物體
量子增強的超分辨顯微成像機制新進展
中國科學院上海高等研究院王中陽課題組提出新型的基于熒光量子相干的超分辨顯微成像方法，研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence為題，近日發表在 《光學快報》（Optics Express）上。
超分辨成像系統讓納米機器人眼光更犀利
近日，中科院沈陽自動化研究所的研究人員研發出具有實時視覺反饋能力的掃描微透鏡超分辨成像技術，這種新技術可在自然條件下打破光學衍射定律所限制的觀測極限，實現生命和非生命樣品的超分辨實時觀測，讓納米機器人的眼睛更加“銳利”。相關成果發表在近日的《自然通訊》期刊上。 光學顯微鏡所能觀測的物體極限尺寸
科學家開發出深度學習超分辨顯微成像方法
1月21日，中國科學院生物物理所、廣州生物島實驗室研究員李棟課題組，與清華大學自動化系、腦與認知科學研究院教授戴瓊海課題組，在Nature Methods上以長文（Article）形式發表了題為Evaluation and development of deep neural networks
新技術實現溶酶體功能超分辨熒光成像“精準定量”
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員徐兆超團隊發展雙色單分子閃爍比率成像技術（2C-SMBR），在單溶酶體水平同步實現納米級結構成像與腔內pH準確定量。相關成果發表在《德國應用化學》。溶酶體作為細胞的“化工廠”與“信號樞紐”，其功能高度依賴于腔內pH的精確調控。傳統觀點認為，溶酶體是均質的酸性細
暗場顯微結合微球－實現微結構超分辨顯微成像
在光學成像領域中，由于受到衍射極限的限制，常規成像分辨率難以突破200nm。生物醫學、集成電路等領域對提高成像分辨率有迫切要求，如何實現更高成像分辨率成為近年來的熱門研究方向之一。 受自然界微滴可提高成像分辨率的啟發，2011年科學家提出將直徑在微米級的介質微球直接放置于待測樣品表面，在普通白