光学显微重建技术与超分辨率显微镜

光学显微重建技术与超辨别率显微镜光学显微重建技术光学显微镜技术受限于光的波长，而电子显微镜虽然可以达到纳米级的辨别率，但通电的结果简单造成样品的破坏，因此能观测的样本也相当有限。这几年超高辨别率荧光显微镜跨越了一大步，使得讨论者可以从纳米级观测细胞突起的伸展，从而宣告200~750纳米大小范围的模糊团块的时代结束了。这些超高辨别率荧光显微镜技术有些基于图像照明，比如受激放射减损(stimulatedemissiondepletion,STED)以及相关的RESOLFT显微技术，还有饱和结构光照明显微(SaturatedStructuredIlluminationMicroscopy),有些基于单分子开关和定位，比如随机光学重建显微镜(stochasticopticalreconstructionmicroscopy,STORM),以及(荧光)光敏定位显微技术(PALM,photoactivatedlocalizationmicroscopy),采用这些方法可以达到生物样品成像10-100nm的辨别率，从而令讨论人员观看到亚细胞结构的具体细节。但是由于大部分蛋白分子只有几纳米，假如要直接解析细胞中这些分子的相互作用，还需要更高的辨别率。在这篇文章中，讨论人员就介绍了一种试验方法，可以将荧光基团化学转换成对荧光状态光敏感的稳定暗态(darkstate),从而再次提超群高辨别率荧光显微镜技术的辨别率。STORM和(F)PALM方法都能通过挨次开关和单个荧光基团定位构建探针高辨别率图谱，这需要这些探针在暗态中预备好，并带有一部分能随时开启的开关。此前曾采用过多种光控开关和光敏荧光探针，比如一些有机染料，荧光蛋白和量子点，但是部分由于这些荧光基团无法在暗态中预备，因此限制了高辨别率成像的进展。讨论人员供应的这种试验程序方法具体介绍了荧光染料和还原剂（NaBH4）的预备方法，解决了将荧光基团化学转换成对荧光状态光敏感的稳定暗态的问题。这种方法能在原位进行，由于还原染料的汲取光谱具有剧烈的蓝色转移，因此染料能有效的转换进暗态。这种方法能用于多种可见光谱荧光基团，因此将能在超高辨别率显微技术中发挥重要的作用。二.超辨别率显微镜NIKONN-STORM简介随机光学重建显微（STORM）技术通过探测显微标本内的各荧光团的精确定位信息重建超辨别率荧光影像。N-STORM采用NIKON的强大Ti-E倒置式显微镜应用3维高精度多通道分子定位和重建，从而实现了比传统显微镜高10倍（横向约20nm）的超高辨别率。此强大技术能够观看到纳米级分子相互作用，开启讨论的全新境界。•比传统光学显微镜高10倍的超高辨别率（横向约20nm）N-STORM采用显微镜样本内部数以千计的离散荧光体分子，实现2D或3D高精度定位信息，呈现无比壮丽的超高辨别率图像，与传统光学显微镜相比，空间辨别率可提高10倍。•N-STORM还能供应比标准光学辨别率高10倍的纵向辨别率（约50nm）除了侧向超高辨别率之外，N-STORM更运用专有技术，令轴向辨别率也同样提高十倍，有效供应纳米级3D信息•使用各种荧光探针的多色