單分子定位超分辨顯微成像技術(shù)利用特殊熒光分子的光開關(guān)特性，突破衍射極限，將熒光顯微鏡的分辨率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，可以揭示納米尺度下的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。因受定位原理的限制，該技術(shù)軸向分辨率比側(cè)向分辨率低2-3倍（一般為50nm左右），影響了其三維解析能力和應(yīng)用。
在“蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究人員通過(guò)研發(fā)非對(duì)稱干涉光路成像方法，突破了軸向分辨率的極限。與傳統(tǒng)的柱面鏡成像方法相比，非對(duì)稱干涉光路成像方法將定位精度提高了6倍以上，將單分子定位成像的軸向分辨率提升到了納米尺度，實(shí)現(xiàn)了軸向的單分子干涉定位成像。研究人員據(jù)此技術(shù)研制出了新型干涉定位顯微鏡（ROSE-Z），利用ROSE-Z顯微鏡的高分辨率三維解析能力，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞內(nèi)微管直徑中空結(jié)構(gòu)的解析。同時(shí)團(tuán)隊(duì)在ROSE-Z顯微鏡的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了多色成像以及厚樣品成像功能，對(duì)細(xì)胞樣品進(jìn)行了納米精度三維雙色成像，并驗(yàn)證了細(xì)胞厚樣品成像能力。這些結(jié)果證明該方法在具備優(yōu)異的軸向分辨率的同時(shí)，也具備很高的可擴(kuò)展性以及操作便捷性，為細(xì)胞內(nèi)三維納米結(jié)構(gòu)的研究提供了有力的研究工具。研究成果近期發(fā)表在Nature Methods雜志上。
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