我國科學家開發(fā)了新的干涉單分子定位顯微鏡技術

顯微鏡 2019-12-02 08:29

進入21世紀以來，多種超高分辨率熒光成像技術相繼提出，打破了光學顯微鏡分辨率的極限，分辨率提高到幾十納米的尺度。但把光學顯微鏡分辨率進一步提高到分子水平，以觀察納米尺度的亞細胞結構乃至單個生物大分子內的結構仍是巨大的挑戰(zhàn)。

近期，我國科學家利用快速調制的結構光照，開發(fā)了一種新的干涉單分子定位顯微鏡技術，稱為重復光學選擇性曝光（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)光強度與其所處條紋的相位相關，因此可以通過熒光分子強度與干涉條紋的相位關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。該技術可以分辨點距為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顯微鏡為生命科學研究提供了更強有力的觀察手段，進一步打破了光學顯微鏡分辨率的現(xiàn)有極限。相關研究成果近期發(fā)表在Nature Methods雜志上。