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中国科学院上海应用物理研究所专利：一种基于荧光共振能量转移的超分辨成像方法
中国科学院上海应用物理研究所专利：一种基于荧光漂白的超分辨成像方法
中国科学院上海应用物理研究所 专利 荧光漂白 超分辨 成像方法
2023/7/12
本发明提供一种基于荧光漂白的超分辨成像方法，包括以下步骤：1)采用具有光致漂白特性的荧光染料标记样品；2)利用点激发扫描式激光显微镜将激光光束聚焦到经过标记的待测样品上，待测样品经所述激光光束激发发出荧光；3)收集所述待测样品发出的荧光，得到荧光强度信息；以及4)使用一定功率的激发光以及一定的扫描参数对样品进行逐点扫描以在扫描过程中直接漂白样品，使得采集到的有效像素数目相对减小，从而获得较小的荧光...
光开关荧光蛋白(RSFP)是一种可以通过调制激光，以可逆方式开关的荧光蛋白。利用RSFP在不同采样时间点的不同荧光状态(开或关)，对每个像素的荧光信号进行时间或空间相关性分析，可以显著提高图像的信噪比和对比度。超分辨率光学波动成像 (SOFI)及其变体光致变色随机光学波动成像(pcSOFI)，利用可逆光开关荧光蛋白(RSFP)的随机光开关的延时图像进行了荧光涨落相关分析，是超高分辨率成像的重要工具...
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研究需求，为揭示发育、疾病等浩瀚生命现象的微观机制提供重要参考。借助荧光显微成像技术，人们得以实现对亚细胞结构的特异性观测，但因光学衍射极限的存在，成像的分辨率被限制在200纳米左右，这大大阻碍了对其精细结构的进一步探究。超分辨荧光显微成像技术的出现，使清晰观测亚细胞结构成为可能，但目前...
《自然·方法学》报道华中科技大学光学与电子信息学院费鹏课题组/武汉光电国家研究中心张玉慧课题组活细胞超分辨成像合作研究新进展（图）
《自然·方法学》 超分辨荧光显微镜 活细胞 超分辨成像
2022/3/12
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研究需求，为揭示发育、疾病等浩瀚生命现象的微观机制提供重要参考。借助荧光显微成像技术，人们得以实现对亚细胞结构的特异性观测，但因光学衍射极限的存在，成像的分辨率被限制在200纳米左右，这大大阻碍了对其精细结构的进一步探究。超分辨荧光显微成像技术的出现，使清晰观测亚细胞结构成为可能，但目前...
受激辐射损耗（STED）超分辨光学显微成像技术在生物医学领域发挥着重要作用。然而光学显微镜的分辨率受到阿贝衍射极限的限制，200nm以下生物体的观察依然是一个巨大挑战。为了打破光学衍射极限的限制，研究人员开发出各种光学超分辨成像技术。在众多的超分辨成像技术中，受激辐射损耗（STED）技术被广泛应用在生物领域。利用受激辐射原理，可以实现纳米级别的生物成像。然而，STED 技术仍然面临一些亟待解决的核...
近日，我所分子探针与荧光成像研究组（1818组）徐兆超研究员团队与新加坡科技设计大学刘晓刚教授团队合作，发现罗丹明染料开关环物种稳态下的吉布斯自由能的差值（ΔGC-O）同开环比例具有优异的线性关系（R2=0.965）。此线性关系可以定量地指导设计特定开环比例的罗丹明染料。单分子定位超分辨荧光成像技术突破了光学衍射的极限，将空间分辨率提高到1-20nm，这一技术加速了生命与材料科学的发展。单分子定位...
CCD的发明对人类生活带来极大影响，它彻底改变了人类探测图像信号的方法。这一技术也因此获得2009年诺贝尔物理学奖。在CCD成像中，由于其结构被设计为行列传输，因此矩形正交像素最为常见。而在光学成像中，由于透镜的制备工艺要求，普遍运用到了圆形的透镜。这使得光学的点扩展函数和光学传递函数均呈现圆形特征。近日，北京大学工学院席鹏课题组对CCD成像的频域采样特性进行了深入研究。CCD的像素排列使其傅里叶...
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，在活细胞中应用该技术面临挑战。另外，受现有光控荧光蛋白的限制，观察发育过程中超早期结构成像也是目前超高分辨率成像面...
近日，浙江大学光电科学与工程学院刘旭教授和匡翠方教授课题组提出了一种新颖的光学成像技术——多角度干涉显微镜（MAIM），实现了对生物体内活细胞的多色、长时程、高速和三维超分辨成像，为微管、内质网、线粒体和细胞膜等亚细胞器的生物动力学分析提供了有力的研究工具。这项研究发表在知名期刊《自然·通讯》上。
低功率光学“橡皮擦”实现超分辨成像——华南师范大学先进光电子研究院詹求强课题组在Nature子刊发表重要成果专访（图）
低功率光学 橡皮擦 超分辨成像 华南师范大学 先进光电子 詹求强课题组 Nature子刊
2018/3/7
2017年10月20日，我校华南先进光电子研究院詹求强副教授课题组在Nature子刊Nature Communications报道了一种全新的光学超分辨显微成像机制: 构筑低能态电子囚阱，损耗高能态发光。10月26日，本报记者就此对詹求强副教授课题组进行了专访。光学超分辨显微技术是指基于远场光学显微镜的分辨成像技术，技术原理主要有受激发射损耗显微镜技术、单分子定位显微镜技术和结构光照明显微术。在此...
近日，中国科学院光电技术研究所研究团队发展出一种利用暗场显微有效提高成像高频成分含量的方法，具有降低成像低频成分的特点，结合微球超分辨能力，可实现更高对比度的微结构超分辨显微。该方法通过时域有限差分法模拟分析微球在不同浸没方式、浸没深度情况下的半高宽及光强值等得到更优化的超分辨能力，模拟结果如图1所示。在此基础上，通过二氧化硅和钛酸钡微球在不同浸没情况下观察特征尺寸为139nm的硅光栅结构，实验结...
受激辐射损耗超分辨成像技术研究
荧光显微成像 超分辨 受激辐射损耗
2015/10/20
受激辐射损耗显微成像(STED)是一种超分辨荧光显微成像技术,它能够突破传统光学衍射极限的限制,把远场光学分辨率提高到百纳米以内,被广泛应用于生物医学等领域,是目前光学显微成像领域研究的热点之一。采用了一种基于超连续谱皮秒脉冲白激光光源的STED显微系统,实现超分辨成像。并从精密合束、脉冲延迟和损耗光残留光强几个方面探讨系统优化,从而获得最佳的成像效果。对直径约25 nm荧光微球成像实验的数据表明...
波前编码超分辨成像技术
波前编码 计算成像 焦深拓展 超分辨率
2015/8/20
波前编码作为一种经典的计算成像技术,以能够大幅度拓展光学成像系统的焦深而闻名,并得到了学术界及工业界长期的关注。实际上,除了焦深的拓展,波前编码还具备实现超分辨率成像的潜力,而这在已有的研究中鲜有讨论。一方面,相位掩膜板的引入在降低光学系统传递函数并使其对离焦不敏感的同时,也有效降低了欠采样数字成像系统中的混叠效应,从而提供了更适合于进行超分辨率重构的数据源。另一方面,相位掩膜板所引起的点扩散函数...