光學(xué)顯微鏡自1590年由荷蘭詹森父子創(chuàng)制伊始，即成為生命科學(xué)最重要的研究工具之一。進(jìn)入21世紀(jì)，借助熒光分子，科學(xué)家將光學(xué)顯微鏡的分辨率提高了一個數(shù)量級，由約一半光波波長（250 nm）拓展至幾十納米，并興起了超高分辨熒光成像技術(shù)，用于“看到”精細(xì)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生物大分子定位，相關(guān)工作榮膺2014年諾貝爾化學(xué)獎。 W:`#% :C  
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　　9月9日，Nature Methods 雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院生物物理研究所研究員徐濤研究組與科學(xué)研究平臺正高級工程師紀(jì)偉研發(fā)團(tuán)隊合作的研究論文，題為Molecular resolution imaging by repetitive optical selective exposure，為超高分辨光學(xué)顯微鏡家族再添新成員，使顯微鏡分辨率進(jìn)一步被突破。該工作提出了一種基于激光干涉條紋定位成像的新技術(shù)，并據(jù)此研制出新型單分子干涉定位顯微鏡（Repetitive Optical Selective Exposure, ROSE），將熒光顯微鏡分辨率提升至3 nm以內(nèi)的分子尺度，單分子定位精度接近1 nm，可以分辨點(diǎn)距為5 nm的DNA origami（DNA 折紙）結(jié)構(gòu)。 3mO;JXd  
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　　所謂干涉定位，是指采用不同方向和相位的激光干涉條紋激發(fā)熒光分子，熒光分子的發(fā)光強(qiáng)度與其所處條紋的相位有關(guān)，該技術(shù)即是通過熒光分子強(qiáng)度與干涉條紋的相位關(guān)系，來確定熒光分子的精確位置。為降低單分子發(fā)光時的閃爍和漂白對亮度和定位精度產(chǎn)生的不良影響，研發(fā)團(tuán)隊對顯微鏡光路進(jìn)行了創(chuàng)造性的設(shè)計，分別為：基于電光調(diào)制器的干涉條紋快速切換激發(fā)光路，基于諧振振鏡掃描的6組共軛成像光路，兩種光路的同步實(shí)現(xiàn)了高達(dá)8 kHz的分時成像，確保在相機(jī)的單次曝光時間里把每個單分子發(fā)光狀態(tài)均勻分配給6個干涉條紋，有效避免了熒光分子發(fā)光能力波動對定位精度的干擾。 4)kG-[#  
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　　研發(fā)團(tuán)隊利用該技術(shù)對不同熒光位點(diǎn)間距的DNA origami陣列進(jìn)行驗證測試，證明干涉成像分辨率達(dá)到了3 nm的分子水平，可以解析5 nm的DNA origami陣列。后續(xù)的細(xì)胞實(shí)驗結(jié)果顯示，該技術(shù)在免疫標(biāo)記的微管、CCP（clathrin coated pits，網(wǎng)格蛋白有被小窩）以及較致密的細(xì)胞骨架成像時展現(xiàn)出良好性能，該技術(shù)將為進(jìn)一步解析精細(xì)亞細(xì)胞的組分和生物大分子的納米結(jié)構(gòu)提供有力工具。 $,fy$ Qk,S  
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　　徐濤領(lǐng)銜的儀器研發(fā)團(tuán)隊近年來致力于顯微成像儀器設(shè)備和技術(shù)方法的研究和開發(fā)，先后研制出偏振單分子干涉成像、冷凍單分子定位成像以及超分辨光電融合成像系統(tǒng)，開發(fā)了新的超分辨顯微成像算法、探針和技術(shù)，申請了多項發(fā)明專利，上述成果被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)研究，支撐團(tuán)隊與合作者在該領(lǐng)域取得了系統(tǒng)性成果產(chǎn)出。 +=BAslk  
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　　徐濤和紀(jì)偉為該文章的共同通訊作者。該工作受到中科院科研儀器設(shè)備研制項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金以及北京市科技計劃等的資助。 YKZa$@fA?  
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　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41592-019-0544-2