最新《超分辨荧光成像技术》细胞成像技术小组展示-药学医学精品资料.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有

2、母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅最新《超分辨荧光成像技术》细胞成像技术小组展示-药学医学精品资料超分辨显微成像技术定义：远场条件下基于荧光的，“突破”衍射极限的光学显微成像技术。1.衍射极限阿贝光学衍射极限：可见光

3、波段（400-700nm）,水的折射率为1.33，而sinθ最大为1，则其分辨率极限为150nm.实际上NA(数字孔径)为约为1.也就是说在两个点光源相距200nm以内时，Airydisk有很大重叠而无法分开。2.“突破”光学光学显微成像的衍射极限衍射极限为远场效应，在近场下无效。通过应用一系列物理原理、化学机制和算法“突破”了光学衍射极限,把光学显微镜的分辨率提高了几十倍，使我们能以前所未有的视角观察生物微观世界。d:分辨率；λ:光波波长θ：聚焦光锥的半角n:介质的折射率分类1.通过调制照明光斑缩小系统的点扩散函数来实现超分辨成像；基本思想是：在激发光斑点扩散函数周围套上一个环形

4、点扩散函数，以“擦除”激发光斑的外围，从而使得激发光斑“变小”。包括受激发损耗显微技术（STEM）;可逆饱和线性荧光跃（RESOLFT)；饱和结构光照明显微技术（SSIM）2.基于单个荧光分子的定位；虽然Abbe衍射极限指出无法区分相距约200nm的两个荧光分子，但是通过提取单个荧光分子的爱里斑信息却可以实现对这个荧光分子的精确定位。包括光激活定位显微技术（PALM）;随机光学重构显微技术（STORM）SSIM的特点1.无论是线性还是非线性结构光照明所获取的显微图像都比常规显微图像具有更清晰、更丰富的细节结构。利用常规显微镜、常规滤波、线性结构光照明以及采用2级谐波的非线性结构光照

5、明对细胞微管所成图像。比例尺500nm2.观察生物样品的动态特性要观察生物样品的动态特性就要有较高的成像速度，结构光照明荧光显微镜只需要获得几幅初始图像即可重构超分辨图像的特点使其能满足这种成像速度要求。如3D-SIM分析了不同细胞周期状态下人体细胞中心体的中心粒与中心粒周围基质之间的空间关系.3.相比于其他超分辨荧光显微技术而言，结构光照明荧光显微镜提升分辨率的能力偏低。可逆饱和线性荧光跃迁（RESOLFT）图1RESOLFT过程的原理图A→B的转移过程可以由入射光来驱动。而反转移过程B→A可以由任意形式的能量来驱动，如光、化学反应、热能，甚至是自发辐射等。I决定荧光分子的状态；

6、定义饱和光强（Isat=kBA/σBA）,则当I>>Isat时，荧光分子将总处于B状态。原理：可逆光饱和转移过程。转移截面大小RESOLFT过程的原理图-2半峰全宽¤入射光强度I=I(X)在xi点必须等于0;实际中当位于xi点的激光光强小于峰值光强Imax的1％即可。¤I(X)作用A状态荧光分子群时，Imax>>Isat,则除了xi点及其周围区域外，其他区域荧光分子都倾向转化成B状态。受激发射损耗显微技术（STED）原理：通过受激发射损耗的方式来改变荧光基团发射荧光的区域，借助受激辐射过程中的非线性效应，压缩PSF，突破衍射极限对分辨率的限制实现超分辨成像。受激发能级图STED显微

7、镜的结构xy平面STED显微镜压缩PSF的示意图L1L0A.S1最低能级的荧光分子遇到波长与基态和激发态能级差相匹配的光子就会发生受激辐射回到基态，失去发荧光的能力。B.STED显微镜借助波长相对于激发光红移的STED光来压缩PSF。C.STED光产生的圆环光斑是中心强度为零而中心以外区域强度不为零的圆环光斑。受激发射损耗显微技术（STED）-优缺点优点：1.可以快速地观察活细胞内实时变化的过程。如神经元突触小泡运动的实时成像视频记录.应用STED技术已经可以以视频的