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超分辨率荧光显微技术 原理

2020-10-09知识32

超分辨荧光显微成像技术的基本原理 这个问题的答案比较简单:因为组成视网膜的每一个感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)、相机芯片上的每一个感光元件(CCD、CMOS等)都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥细胞直径平均约为 5 微米。而由于奈奎斯特-香农采样定理的限制,视网膜上能分清的两个相邻像点的距离是视锥细胞直径的两倍,即 10 微米。再结合眼球的构造,大致可以推断出,在距离眼睛 25 厘米的位置,我们能分辨物体上相距为 80 微米的两个点,换算成点阵密度就是大约 320 ppi,这也是苹果所谓“视网膜屏”分辨率的来历。如果要观察小于 80 微米的物体,比如细菌,就需要先将物体放大,再用眼睛或者相机观察。现代光学显微镜的构造其实非常简单,样品放置在物镜的焦点处,从样品上发射或散射的光经过物镜变成平行(准直)光,再经过一个结像透镜,然后会聚到相机的感光芯片上成像。按照前面的方法来推算,要区分物体上相距为 200 纳米的两个点,如果使用科研级相机,比如最近火起来的 sCMOS 相机(每个感光像素尺寸为 6.5 微米),只需要使用放大倍率为 65 倍的物镜就足够了。那么是否可以通过提高物镜的放大倍率来观察低于 200 纳米的物体,比如细胞里面微管呢?答案是不可以。

如何通俗地理解 2014 年诺贝尔化学奖「超分辨荧光显微技术」的技术原理及其带来的改变? 超分辨荧光显微技术」指的是哪些呢?与普通的荧光显微技术相比,实现了哪些技术突破?以及具体应用于哪…

超分辨荧光显微成像技术的基本原理 这个问题的答案比较简单:因为组成视网膜的每一个感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)、相机芯片上的每一个感光元件(CCD、CMOS等)都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥。

如何让光学显微镜的分辨率超过电子显微镜? 谁从权威科学杂志上看到过相关信息?或发挥你的想象力不要给我这样的答案?“不可能,这做不到!

超分辨率荧光显微技术的研究进展 长期以来,光学显微镜的分辨率都被认为是有极限的,它不可能超过二分之一个光波长度。然而,获奖的三位科学家打破了这一极限,使光学显微镜步入了纳米时代。

现在的荧光显微技术可以照到细菌的细胞结构吗? 专家们认为与荧光显微技术不同,电子显微镜(EM)能获得精确的结构信息,但是通过EM识别特殊蛋白是一个费力不讨好的工作,而且一般也不能定量。而通过衍射极限荧光成像的电子显微技术虽然获得的信息量大,但是无法达到几十纳米级别的分辨率。超分辨率荧光成像技术现在已接近电子显微镜技术,不过这两者之间还是存在至少一个数量级的分辨率差异。如果能将这两者结合,提炼电子显微和超分辨率荧光显微的优点,也许能带给我们惊喜。把这两种方法放在一起并不是件简单的事。首先样品准备需要能用于两种不同的方法,以最小的失真完成高质量成像。其次以两种模式获得的成像也必须能精确对齐,这样才能真正提供补充信息。比如说来自美国NIH的一组研究人员为了将电镜EM与光激活定位显微技术PALM结合在一起,对细胞表面结构成果,研发出了一种样品准备的方法,这种方法基于嵌入式金纳米棒,能完成20纳米分辨率的相关成像(Correlativesuper-resolutionfluorescenceandmetal-replicatransmissionelectronmicroscopy)。此外这种关联技术还需要EM样品准备中合适的荧光标记,另外一篇文章中,来自加州理工学院的研究人员为了关联细菌细胞的PALM与冷冻电子层析成像,找到了能在冷冻。

庄小威为何没能依靠超分辨荧光显微镜的STORM技术获得2014年诺贝尔化学奖? 庄小威的超级显微镜 vs 赵忠贤的高温超导 消息传来,超级显微镜(这里是俗名,学名是超分辨荧光显微…

庄小威为何没能依靠超分辨荧光显微镜的STORM技术获得2014年诺贝尔化学奖? http://www.nature.com/nmeth/journal/v3/n10/full/nmeth929.html Nature Methods - 3,793-796(2006)Published online:9 August 2006;doi:10.1038/nmeth929 Received 7 July 。

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