我國科研團隊在超高分辨率光學成像研究中取得進展
基于單分子定位的超高分辨率顯微成像技術(例如PALM、STORM、directSTORM等)已達10 nm左右的光學分辨率。然而,要獲得超高分辨率圖像,需要較長的采集時間(1-30分鐘),而樣品漂移(通常1 nm/s)會對此產(chǎn)生影響。目前,加入外源標準參照物(熒光小球、金屬納米顆粒等),引入基于額外近紅外監(jiān)測軸向焦平面變化的商用漂移校正系統(tǒng),或使用基于互相關方法的圖像后處理算法等策略,已被應用于樣品漂移校正。但是,外源物的引入及光漂白效應等導致三維尺度漂移校正的精度不佳。 10月15日,中國科學院上海藥物研究所研究員黃銳敏團隊在Optics Express上,發(fā)表題為Three dimensional drift control at nano-scale in single molecule localization microscopy的研究論文,報道一種利用明場照明模式下細胞內(nèi)囊泡的衍射信息作為內(nèi)源參考物來補償樣品三維漂移的新策略。 研究人員通過光路改造,增加一個近紅外CCD用于囊泡位置檢測。根據(jù)其xyz三維位置信息,通過算法對三維壓電陶瓷樣品臺進行漂移校正,獲得xy向<1.0 nm,z向<6.0 nm的定位精度。將該方法應用于F-actin的超分辨率顯微成像中,并與商用的漂移校正系統(tǒng)及互相關圖像后處理算法進行漂移校正比較,結(jié)果表明,重建的超分辨率圖像的圖像質(zhì)量顯著提高,可更好地顯示肌動蛋白微絲的細節(jié)(圖1)。該樣品漂移校正方法的優(yōu)勢在于:(1)使用生物樣品自身結(jié)構(gòu)作為基準,不需引入外源參照物,從而簡化樣品的制備過程;(2)不需對顯微鏡系統(tǒng)做較大改造,費用低廉,普適性較強;(3)校正是基于明場圖像,不依賴于熒光,可避免光漂白效應導致的定位精度下降問題。 |