我國科學(xué)家開發(fā)了新的干涉單分子定位顯微鏡技術(shù)

    進(jìn)入21世紀(jì)以來，多種超高分辨率熒光成像技術(shù)相繼提出，打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的極限，分辨率提高到幾十納米的尺度。但把光學(xué)顯微鏡分辨率進(jìn)一步提高到分子水平，以觀察納米尺度的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)乃至單個(gè)生物大分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)仍是巨大的挑戰(zhàn)。

    近期，我國科學(xué)家利用快速調(diào)制的結(jié)構(gòu)光照，開發(fā)了一種新的干涉單分子定位顯微鏡技術(shù)，稱為重復(fù)光學(xué)選擇性曝光（Repetitive Optical Selective Exposure，ROSE）。ROSE利用六種不同方向和相位干涉條紋來激發(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相關(guān)，因此可以通過熒光分子強(qiáng)度與干涉條紋的相位關(guān)系來判斷熒光分子的精確位置信息，這種方法的理論定位精度是傳統(tǒng)方法的2.4倍。該技術(shù)可以分辨點(diǎn)距為5 nm的DNA折紙（DNA origami）陣列，把顯微鏡的分辨率提升到3 nm以內(nèi)的分子尺度，單分子定位精度接近1 nm，而傳統(tǒng)方法只能解析20 nm陣列。ROSE顯微鏡為生命科學(xué)研究提供了更強(qiáng)有力的觀察手段，進(jìn)一步打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的現(xiàn)有極限。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Nature Methods雜志上。