2016年《科學》綜述：超分辨率顯微技術
從列文虎克到21世紀，顯微鏡由一個看似牢不可破的原則所控制：分辨兩個對象的能力受限于觀察它們的光波波長。 但在2000年，研究人員顯示出， 這種所謂的衍射極限可以被打破， 在接下來的十年中揭示了從 GSDIM和 PALM到 SIM、STED 和 STORM 的一系列像“字母湯”一樣的超分辨率技術 。不，這并不是審稿編輯出了問題，這句話末尾真的有兩個句號。。你的大腦抓住了這個明顯的錯誤，因為你眼睛晶狀體所具備的分辨能力足以區分兩個緊挨著的物體。當然，顯微鏡可以解析更細微的細節，但這種能力不是無限的。所謂的阿貝（或衍射）極限限制著顯微鏡的能力，而且在某種情況下，兩個物體會顯示為一個。 2006年，哈佛大學莊小威團隊首先闡述了被稱為隨機光學重建顯微鏡（STORM）的超分辨率技術，這是一種單分子定位方法，其20納米的橫向（xy）分辨率超過衍射極限達整整一個數量級。 在接下來的十年中，莊小威的團隊穩步改進技術，做到了多......閱讀全文
Nature－Biotechnology：北大陳良怡提升熒光顯微鏡兩倍分辨率
2014年諾貝爾化學獎授予了熒光超分辨顯微技術，利用熒光分子的化學開關特性（PALM/FPALM/STORM）或者物理的直接受激輻射現象（STED），實現超越衍射極限的超分辨成像。盡管如此，活細胞中的超分辨率成像仍然存在兩個主要瓶頸： （1）超分辨率的光毒性限制了觀察活細胞中精細生理過程；（2
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
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
我國科學家實現實時超靈敏熒光成像
生物體的正常運作依賴于一系列時空協調的細胞和亞細胞活動。觀察和記錄這些現象被認為是了解它們的第一步。熒光成像的最新進展使我們能夠以高分子特異性和高時空分辨率解析生命活動機制，從納米尺度的細胞器相互作用，到胚胎發育過程中的細胞足跡，再到與特定行為同步的全腦神經活動。熒光成像的一個基本挑戰是光子探測
植物熒光成像儀——熒光成像原理
熒光是自然界常見的一種發光現象。熒光是光子與分子的相互作用產生的，這種相互過程可以通過雅布隆斯基(Jablonslc)分子能級圖描述：大多數分子在常態下，是處于基態的最低振動能級So，當受到能量（光能、電能、化學能等等）激發后，原子核周圍的電子從基態能級So躍遷到能量較高的激發態（第一或第二激發
植物熒光成像儀——熒光成像簡介
熒光是自然界常見的一種發光現象。熒光是光子與分子的相互作用產生的，這種相互過程可以通過雅布隆斯基(Jablonslc)分子能級圖描述：大多數分子在常態下，是處于基態的最低振動能級So，當受到能量（光能、電能、化學能等等）激發后，原子核周圍的電子從基態能級So躍遷到能量較高的激發態（第一或第二激發
科學家在活細胞超分辨率成像領域取得重要進展
來自美國霍華德休斯醫學研究所Janelia研究園、中國科學院生物物理研究所、美國國立科學研究院、哈佛醫學院等的科學家們，借助其發展的新光學超分辨率成像技術，在前所未有的高分辨率條件下研究了活體細胞內的動態生物過程。他們的新方法顯著提高了結構光照明顯微鏡(structured illuminati
超分辨率顯微鏡，帶你領略生物學更多奧秘
對于傳統的光學顯微鏡，光的衍射讓成像分辨率限制在大約250 nm。如今，超分辨率技術可以將此提高10倍以上。這種技術主要通過三種方法實現：單分子定位顯微鏡，包括光敏定位顯微鏡（PALM）和隨機光學重建顯微鏡（STORM）；結構照明顯微鏡（SIM）；以及受激發射損耗顯微鏡（STED）。 如何選擇
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
三維多色超分辨成像應用的開發與實現
近日，南方科技大學生物醫學工程系教授吳長鋒課題組成功開發了一系列高亮度聚合物點熒光探針，通過熒光探針功能化和擴展成像技術，在普通熒光顯微鏡上可以觀察到精細的亞細胞結構，分辨率高達30 nm。相關成果發表在材料領域知名期刊Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.2
三維多色超分辨成像應用的開發與實現
近日，南方科技大學生物醫學工程系教授吳長鋒課題組成功開發了一系列高亮度聚合物點熒光探針，通過熒光探針功能化和擴展成像技術，在普通熒光顯微鏡上可以觀察到精細的亞細胞結構，分辨率高達30 nm。相關成果發表在材料領域知名期刊Advanced Materials。 超分辨光學成像因其能夠提供低于衍射
超分辨顯微技術淺析
光學顯微成像的衍射極限生物醫學成像技術是基礎生物學研究和臨床醫學最重要的工具之一。回顧歷史，已有多位科學家憑借在成像技術方面的突破獲得諾貝爾獎。其中，Ｒoentgen 因發現 X 射線獲得 1901 年諾貝爾物理學獎; Zernike 因發明相襯顯微鏡獲得 1953 年諾貝爾物理學獎; Ｒuska
超分辨顯微技術淺析
光學顯微成像的衍射極限 生物醫學成像技術是基礎生物學研究和臨床醫學最重要的工具之一。回顧歷史，已有多位科學家憑借在成像技術方面的突破獲得諾貝爾獎。其中，Ｒoentgen 因發現 X 射線獲得 1901 年諾貝爾物理學獎; Zernike 因發明相襯顯微鏡獲得 1953 年諾貝爾
哈工大團隊在光學超分辨顯微成像技術領域取得重要突破
16日，記者從哈爾濱工業大學獲悉，該校儀器學院現代顯微儀器研究所在光學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。研究團隊在低光毒性條件下，把結構光顯微鏡的分辨率從110納米提高到60納米，實現了長時程、超快速、活細胞超分辨成像。為精準醫療和新藥研發提供了新一代生物醫學超分辨影像儀器，使未來大幅度加速
熒光顯微鏡成像質量的決定因素
熒光光學系統的成像質量主要取決于像的襯度和像的亮度，像的襯度是由樣品中激發出的熒光與背景上觀察到的光之比決定的。背景光包括透過截止激發光的濾色片的雜散激發光，樣品組織成分的自發熒光和光學系統的自發熒光和雜散光，在熒光顯微術中盡全力要解決的是既獲得最佳的像襯度，同時又維持像有足夠亮度，這兩者往往是矛盾
解讀2014Nobel化學獎：超分辨率熒光顯微技術
【摘要】2014年諾貝爾化學獎授予Eric Betzig，Stefan W. Hell和William E. Moerner3位科學家，以表彰他們在超分辨率熒光顯微成像技術方面的重大貢獻。本文從顯微鏡分辨率的起因入手，對超分辨熒光顯微技術進行了深入闡述。此外，對光學顯微技術的發展前景進行展望。201
熒光成像分辨率和深度如何改變？這篇文獻或能讓你驚喜
近年來興起的近紅外二區（900-1700 nm）熒光成像由于能顯著降低生物組織的散射和自發熒光干擾，從而能提高成像分辨率和成像深度而備受關注。然而目前廣泛報道的基于供體-受體-供體（D-A-D）以及菁類（D-π-A）的有機小分子染料，由于其較大的共軛結構，導致其疏水性較強，藥代動力學差，難以功能
新一代Nanoimager可輕松實現超分辨熒光成像
近年來，隨著活細胞體系單分子熒光成像技術的發展，膜蛋白單分子研究，特別是受體動力學的研究，已成為目前單分子研究領域中最活躍的研究方向之一。近幾年發展起來的超分辨成像技術因其能夠突破光學衍射極限，而比傳統光學顯微鏡具有更高的分辨率和更高的定位精度。英國Oxford Nanoimaging公司最新推
新型可發光納米探針－能實現對深層組織顯微成像
記者7月12日從上海理工大學獲悉，該校科學家與暨南大學、新加坡國立大學的同行們合作，開發出一種可發光的鑭系元素納米探針，該探針可用于亞細胞結構的低功率受激發射損耗（STED）顯微鏡和深層組織超分辨率成像。相關成果發表在《自然·納米技術》上。 光學顯微技術在生物領域中是一個重要工具，借助這一技術
好消息：廉價顯微鏡也能獲得超分辨率圖像
德國哥廷根大學醫學中心納米專家Ali Shaib和Silvio Rizzoli團隊開發了一種用于普通光學顯微鏡的方法——ONE顯微鏡的技術，這項技術記錄了單個蛋白質圖像和從未見過的細胞結構圖像，其細節程度甚至超過了價值數百萬美元的“超分辨率”顯微鏡。相關研究結果發表于預印本網站bioRxiv。“顯微
光學超分辨顯微成像重大突破！分辨率提高到100納米以下
近日，哈爾濱工業大學儀器學院現代顯微儀器研究所在光學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。研究團隊在低光毒性條件下，把結構光顯微鏡的分辨率從110納米提高到60納米，實現了長時程、超快速、活細胞超分辨成像。11月16日，研究成果以《稀疏解卷積增強活細胞超分辨熒光顯微鏡的分辨率》（Sparse d
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
布魯克收購納米分析儀器廠商JPK－以豐富生物學測量業務
分析測試百科網訊 馬薩諸塞州──2018年7月12日，布魯克公司宣布收購位于德國柏林的JPK Instruments AG（JPK）。 2017年，JPK Instruments的收入約為1000萬歐元。JPK提供用于生物分子和細胞成像的顯微鏡檢測器，以及對單個分子，細胞和組織間作用力力測量。J
20202021光學顯微新品概覽－超分辨活體成像和AI成熱點
分析測試百科網訊，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。隨后顯微鏡廣泛應用于科學研究、工業、醫療衛生等領域，在光學顯微鏡后又出現電鏡及原子力顯微鏡等技術，后者雖然實現了納米級的分辨率，但這些技術對樣品破壞性較大，并不適合生物樣品，特別是活體樣品的觀測。迄今為止，光學顯
計算顯微成像算法－使活細胞光顯微分辨率達60納米
近日，哈爾濱工業大學（以下簡稱哈工大）儀器學院現代顯微儀器研究所在光學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。研究團隊在低光毒性條件下，把結構光顯微鏡的分辨率從110納米提高到60納米，實現了長時程、超快速、活細胞超分辨成像。11月16日，研究成果在線發表于國際權威雜志《自然·生物技術》。 顯微
超高分辨顯微鏡的性能及工作原理
顯微鏡技術經過長期發展，加之近年來物理學界接二連三出現的重大科研進展，終于，在2008年，顯微鏡發展史上的新成果——超高分辨率熒光顯微鏡為科學家所研制出。人們預言，它定會成為生物學家的好幫手。 超.jpg 超分辨光學顯微鏡采用了新一代超高分辨技術，即固態半球超級透鏡成像技術，突破
華人女科學家莊小威最新Nature方法學文章
作為第一位獲美國麥克阿瑟基金會“天才獎”，也是最年輕美國科學院華人院士的女科學家，莊小威教授獲得了許多重要成果，尤其是在生物物理顯微成像領域，近期莊小威教授與另外兩位研究人員發表文章，介紹了其研究組超分辨率細胞成像最新進展：超亮光敏熒光基團，這一研究成果公布在《Nature Methods》
2015值得期待：超越諾獎的新技術
在剛剛過去的2014年里，美國科學家Eric Betzig、William Moerner 和德國科學家Stefan Hell，因為對超高分辨率顯微鏡所做出的貢獻，獲得了諾貝爾化學獎。這一技術的意義在于突破了幾個世紀以來光學顯微鏡的“衍射極限”。這些科學家們從不同途徑“突破”了這一極限
超靈敏海森結構光超高分辨率顯微鏡
?膜生物學國家重點實驗聯合華中科技大學發明了一種超靈敏結構光超高分辨率顯微鏡-----海森結構光顯微鏡 （Hessian SIM)，實現了活細胞超快長時程超高分辨率成像，能辨清囊泡融合孔道和線粒體內嵴動態。在每秒鐘得到188張超高分辨率圖像時，海森結構光顯微鏡的空間分辨率可以達到85納米，能夠分辨單