【摘要】 不断涌现地新型成像技术,一次又一次的突破了不可逾越的光学衍射极限,达到百纳米、甚至十几纳米的光学分辨率,所以被称为“超分辨成像技术”。

1665年罗伯特·虎克用复合式显微镜观察软木塞的薄切片,首次发现并命名了细胞,再到1674年,荷兰显微镜学家安东尼·列文虎克用自制显微镜首次发现了微生物,生物学领域的科学家们一直都对细胞内超微结构及其动态变化进行着不停地观察和探索。而光学显微成像技术经历了从普通的明场显微镜到荧光显微镜,并进一步发展到激光共聚焦显微镜、双光子显微镜、超分辨率显微镜等不同成像技术, 不断推动生物学研究进入新的时代。

2014年诺贝尔化学奖授予美国科学家埃里克·白兹格和威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔及德国科学家斯特凡·W·赫尔,奖励其开创性的贡献使得光学显微成像技术的分辨极限拓展到了纳米尺度。Sahl在激光扫描共聚焦光路的基础上,利用荧光分子的受激辐射效应,达到缩小成像系统中艾里斑尺寸的效果,从而实现了提高系统分辨率的目的。

结构光照明超分辨成像技术,是另一种基于傅里叶光学原理发展起来的最新型的超分辨成像技术。它能通过不同角度、不同相位的结构光照明,获得包含不同频率信息的原始数据,再通过移频合并手段,获得远超过系统截止频率范围的更多高频信息,并绘制成倒空间频谱图,这项技术突破了光学系统的衍射极限获得了更高空间频率的样品信息。

不断涌现地新型成像技术,一次又一次的突破了不可逾越的光学衍射极限,达到百纳米、甚至十几纳米的光学分辨率,所以被称为“超分辨成像技术”。其在观察和发现新的细胞超微结构、功能等方面已经成为不可或缺重要手段。

 

参考文献:

[1]张丽娜, 王晋, 李硕果,等. 超分辨荧光共聚焦显微技术进展,自主创新研发和开放共享使用现状[J]. 分析测试技术与仪器, 2020, 26(3):4.