超分辨荧光显微.pptx

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1、超分辨荧光显微背景与概念01原理02现状与应用03科研事迹与感悟04目录/contents1背景与概念EricBetzigStefanW.HellW.E.Moerner白兹格是美国应用物理学家和发明家，目前在美国霍华德·休斯医学研究所珍利亚农场研究园区工作赫尔是罗马尼亚出生的德国物理学家，现在担任德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所所长莫纳则是美国单分子光谱和荧光光谱领域的著名专家，从1998年至今一直在斯坦福大学担任教授在1989年，默纳成为世界上首位成功测量单个荧光分子光吸收的科学家。莫纳的另一个贡献是发

2、现了像控制电灯泡一样方便地控制荧光蛋白发光的方法——光激活。2006年，贝齐格发明的超分辨率显微镜叫光激活定位显微镜（photoactivatedlocalizationmicroscopy，PALM）1994年，史蒂芬·赫尔发表文章提出“受激发射减损技术”在接下来的数年里，他将自己的设想逐渐变成现实：他开发出了STED显微镜。2000年，他证明了自己的技术方法在实际工作中是可行的。“获奖者在超分辨率荧光显微技术领域取得的成就使得实时研究分子过程变为可能。”诺贝尔奖委员会主席、瑞典隆德大学的材料化学家斯文•利

3、丁(Sven Lidin)X射线显微镜采用波长为2nm的X射线作为激发光源，可达到30nm的分辨率。但是，低于400nm的光通常会损伤活细胞，因此无法应用于活细胞观测。电子显微镜德布罗意波长0.001nm，因而可达到0.1nm的超高分辨率，但由于生物样品无法存活于高真空环境，电子显微镜同样无法应用于活细胞。分辨率很高，但是成像仅限于样品表面，图像获取速度缓慢，实验装置复杂昂贵，可能对生物组织造成损害，无法用于活细胞。在19世纪末，恩斯特•阿贝（ErnstAbbe）对光学显微镜的分辨率限制做出了界定，认为大约是

4、光波长的一半，即约为0.2微米。（A），（B）爱里斑；（C）分辨率及瑞利判据。定义：某些物质被一定波长的光照射时，会在较短时间内发射出波长比入射光长的光。优点：①灵敏度高②荧光光谱可以检测一些紫外-可见吸收光谱检测不到的过程生物学中比较重要的天然荧光分子多属具有共轮双键的系统。如芳香氨基酸、核黄素、维生素A、卟啉、叶绿素、NADH和tRNA中的Y碱基（二氢尿嘧啶）等。对于含有这些天然荧光物质的样品，可以直接通达量测其荧光来确定其存在，分布及数量。由于天然荧光分子种类有限，在生物学和医学的实际中，应用得更加广泛

5、的是荧光探针，即外源荧光技术。有些荧光探针可以与蛋白质上特定的基团共价结合，例如胺基(amine)和巯基(thiol)就是蛋白质中容易结合的两种基团。另外有一些荧光探针可以和蛋白质非共价结合。例如：1，8-ANS和2，6-TNS，DNS等，在水中基本不发荧光，但当结合到一些蛋白质上时，可以发出很强的荧光。