眾所周知，直接觀察的光學(xué)顯微鏡對(duì)細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、免疫學(xué)、病理藥理學(xué)等生物醫(yī)學(xué)研究具有重要意義。但受到衍射極限的限制，傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的分辨率理論上只能達(dá)到光波長(zhǎng)的一半。較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，超分辨熒光顯微成像技術(shù)的出現(xiàn)有效打破了光學(xué)衍射極限的束縛。基于單分子定位技術(shù)的超分辨顯微鏡（SMLM）和受激發(fā)射損耗顯微鏡（STED）以及結(jié)構(gòu)光照明超分辨顯微鏡（SIM）等技術(shù)在眾多課題組的努力下都得到了長(zhǎng)足發(fā)展，尤其是結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡具有成像速度快、光毒性小、無(wú)須特殊熒光標(biāo)記等優(yōu)勢(shì)，已成為生命科學(xué)領(lǐng)域尤其是活細(xì)胞成像中很受歡迎的一種技術(shù)手段。近期，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所李輝課題組圍繞結(jié)構(gòu)光照明超分辨顯微成像方法、高保真SIM重構(gòu)算法、國(guó)產(chǎn)化的SIM顯微鏡研制等研究，取得了一系列重要進(jìn)展。 0S#T}ITm4Z  
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三維成像方法因能夠獲取更多的生物樣品信息而備受關(guān)注。然而，現(xiàn)有的三維成像不可避免地帶來(lái)離焦模糊和時(shí)間分辨率差的問(wèn)題，不易用于對(duì)樣品的快速三維動(dòng)態(tài)成像。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)厚樣品的快速三維成像，李輝課題組發(fā)展出基于數(shù)字微鏡陣列器件（DMD）和液體變焦透鏡（ETL）的結(jié)構(gòu)光照明層切顯微技術(shù)，并開(kāi)發(fā)出基于兩張?jiān)�始圖像的層切成像算法。該方法將傳統(tǒng)的三維層切成像的速度提高了數(shù)倍以上，課題組利用該技術(shù)，對(duì)斑馬魚(yú)和大腦血管的心血管系統(tǒng)進(jìn)行了高速動(dòng)態(tài)成像，清晰地顯示了心臟跳動(dòng)期的收縮-舒張過(guò)程以及腹部血管的蠕動(dòng)特性。相關(guān)研究成果以Four-dimensional visualization of zebrafish cardiovascular and vessel dynamics by a structured illumination microscope with electrically tunable lens為題，發(fā)表在Biomedical Optical Express（2020）上，其中，博士生陳沖為論文第一作者。 E~ +g6YlT  
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結(jié)構(gòu)光照明超分辨成像技術(shù)在多種納米尺度的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)研究中已得到廣泛應(yīng)用，但對(duì)于具有大動(dòng)態(tài)范圍的樣本（如聚集的細(xì)胞囊泡），樣品中熒光較強(qiáng)的聚集性區(qū)域和亮度較弱的稀疏區(qū)域不能同時(shí)呈現(xiàn)。現(xiàn)有的SIM方法針對(duì)這種樣品無(wú)法重建出高質(zhì)量的圖像。對(duì)此，李輝課題組提出了一種采用多重曝光采集的高動(dòng)態(tài)SIM成像方法HDR-SIM，采集三組不同強(qiáng)度照明的SIM圖像，然后融合出一幀超分辨圖像。利用HDR-SIM，強(qiáng)度相差400多倍單個(gè)和聚集的熒光小球樣本在同一張SIM超分辨圖中可同時(shí)觀察到，并且對(duì)分辨率不會(huì)產(chǎn)生影響。在使用該方法觀測(cè)不同尺度的細(xì)胞囊泡結(jié)構(gòu)時(shí)，單個(gè)小囊泡和大的囊泡聚集均可同時(shí)獲得清晰的分辨。相關(guān)研究成果以High Dynamic Range Structured Illumination Microscope Based on Multiple Exposures為題，發(fā)表在Frontiers in Physics（2021）上，其中，梁永為論文第一作者。 X}ft7;Jpy  
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