革命性的超分辨率顯微新技術研究進展
【前言】熒光納米檢測（Fluorescence nanoscopy）技術已經被擴展用于結構生物學。接下來介紹超分辨率顯微新技術的研究進展。多年前，超分辨率成像就已經成為結構生物學中的一種主要技術，增進科學家們對大分子復合物組織的理解。2013年，科學家們借助于低溫電子顯微鏡（cryo-EM）的粒度平均方法（particle-averaging methods），利用單分子定位顯微鏡（SMLM）的熒光標記蛋白定位，分析細胞核孔復合物（NPC）的結構（Science 341,655-658,2013）。這項研究的基礎在于已知的孔隙對稱性。盡管在這種情況下并不嚴格需要，但如果沒有之前的基于熒光結構的先驗知識，研究也不能順利開展。時至今日這一研究領域的技術進步已經指出了熒光在結構生物學研究中的越來越多的應用。首先，超分辨率方法在分辨率方面正在提高，已經達到了分子級別。在馬普生物物理化學研究所諾獎得主Stefan Hell研究小組提出的M......閱讀全文
用普通共聚焦顯微鏡實現超分辨率單分子熒光成像
傳統的細胞及其內部分子顯微觀察通常使用熒光染料，然后再用不同分辨率的顯微術照亮單個分子和與其互動的其他物質。如下圖所示，普通共聚焦顯微鏡和超分辨率顯微鏡的精準度差異一目了然。（普通共聚焦顯微鏡觀察圖，比例尺10μm。圖片來自發表文章DOI: 10.1038/s41467-017-00688-0）（隨
突破超分辨率顯微鏡極限：自對準顯微鏡
超越了獲得諾貝爾獎的超分辨率顯微鏡的局限性的超精密顯微鏡將使科學家們直接測量單個分子之間的距離。新南威爾士大學的醫學研究人員在單分子顯微鏡中檢測完整細胞內單個分子之間的相互作用方面已實現了空前的解析能力。2014年諾貝爾化學獎因超分辨率熒光顯微鏡技術的發展而獲獎，該技術為顯微鏡專家提供了細胞內部的第
超分辨率激光共聚焦顯微鏡
超分辨率激光共聚焦顯微鏡是一種用于化學、生物學領域的分析儀器，于2018年7月24日啟用。 技術指標 1.在所有掃描方式下，均可以進行360°掃描旋轉，0.1°步進，同時可以變倍以及移動掃描區域的中心。 2.掃描光學變倍≥40X，最好縮小≤0.6倍。 3.最大掃描分辨率≥8000 x 800
nikon－超分辨率顯微鏡SIM/STORM/TIRF共享
儀器名稱：nikon 超分辨率顯微鏡-SIM/STORM/TIRF儀器編號：A15000008產地：生產廠家：型號：出廠日期：購置日期：所屬單位：醫研院>生物醫學測試中心>尼康影像中心放置地點：醫學樓C153固定電話：固定手機：固定email：聯系人：尼康助管（62798727,1521051214
歐盟ChipScope項目：微型超分辨率光學顯微鏡
想象一下，把顯微鏡縮小，然后將其與芯片集成在一起，就可以使用它實時觀察活細胞內部。如果像今天的智能手機相機一樣，可以將這種微型顯微鏡也集成到電子產品中，那不是很好嗎？如果醫生設法使用這種工具在偏遠地區進行診斷而又不需要大型、笨重和敏感的分析設備，該怎么辦？歐盟資助的ChipScope項目在實現這些目
超分辨率顯微鏡的各種不同技術對比
對于傳統的光學顯微鏡，光的衍射讓成像分辨率限制在大約250 nm。如今，超分辨率技術可以將此提高10倍以上。這種技術主要通過三種方法實現：單分子定位顯微鏡，包括光敏定位顯微鏡（PALM）和隨機光學重建顯微鏡（STORM）；結構照明顯微鏡（SIM）；以及受激發射損耗顯微鏡（STED）。
超分辨率顯微鏡市場概況和主要品牌
2019年，全球超高分辨率顯微鏡（super-resolution microscopes，SRM）市場規模為26億美元，預計從2020年到2027年復合增長率（CAGR）為8.7％。在預測期內推動該市場增長的關鍵因素包括：在生命科學行業中的應用不斷增加、技術進步以及對納米技術的日益關注。共聚焦和熒
超分辨率顯微鏡的各種不同技術對比
對于傳統的光學顯微鏡，光的衍射讓成像分辨率限制在大約250 nm。如今，超分辨率技術可以將此提高10倍以上。這種技術主要通過三種方法實現：單分子定位顯微鏡，包括光敏定位顯微鏡（PALM）和隨機光學重建顯微鏡（STORM）；結構照明顯微鏡（SIM）；以及受激發射損耗顯微鏡（STED）。如何選擇超分辨率
超分辨率顯微鏡發展歷程和技術原理
超分辨率顯微鏡發展歷程?毫無疑問，自16世紀以來，光學顯微鏡已經歷漫長的旅程。首次被知曉的復合顯微鏡是由Zacharias和Hans Janssen構造的。盡管這些顯微鏡沒有保存下來，但人們確信這些顯微鏡已能夠將放大倍率從3倍提高到9倍。17世紀末期，Leeuwenhoek首次將放大倍率和分辨率提高
新技術實現對單分子的超快操縱
對于實驗科學而言，新材料、新方法、新表征的發展是相關研究領域取得關鍵突破的重要保障。為此，研之成理特此開設“新思路專欄”，深入介紹“新材料、新方法、新表征”相關的研究進展，希望給科研人員帶來一絲啟發與幫助。??? 前言??? 掃描探針技術可以運用原子級別精確的力在表面上構建功能性原子、分子結構，
《Science》新作：如何提高單原子掃描顯微鏡分辨率？
科學家之前認為，觀察亞原子結構超出了目前直接成像方法的分辨率能力，幾乎不太可能實現。然而，捷克科學家提出了一種新方法，首次觀察到鹵素原子周圍不均勻電子電荷分布，從而證實了一種理論上已預測但從未直接觀察到的現象。與對黑洞的首次觀測相比，這一突破有助于理解單個原子或分子之間的相互作用以及化學反應，
布魯克推出Vutara352超分辨率熒光顯微鏡
分析測試百科網訊 2015年12月14日，布魯克在2015細胞生物學ASCB年會上推出首款用于定量分析的超分辨率熒光顯微鏡Vutara352。Vutara352不僅在速度、成像深度和分辨率等方面具有優勢，還加入了實時定量能力。這款產品擁有許多新功能，包括執行偶關聯、協同定位、群集分析、活細胞分析
好消息：廉價顯微鏡也能獲得超分辨率圖像
德國哥廷根大學醫學中心納米專家Ali Shaib和Silvio Rizzoli團隊開發了一種用于普通光學顯微鏡的方法——ONE顯微鏡的技術，這項技術記錄了單個蛋白質圖像和從未見過的細胞結構圖像，其細節程度甚至超過了價值數百萬美元的“超分辨率”顯微鏡。相關研究結果發表于預印本網站bioRxiv。“顯微
超分辨率顯微鏡成像助力學者探詢神經回路
來自哈佛大學的研究人員報告稱，她們采用超高分辨率成像繪制出了神經元突觸輸入區的圖譜。這一重要的研究成果發布在10月8日的《細胞》（Cell）雜志上。 論文的通訊作者是著名的華人女科學家莊小威（Xiaowei Zhuang）。莊小威早年畢業于中國科技大學少年班，34歲時成為了哈佛大學的化學和物理雙
超分辨率顯微鏡，帶你領略生物學更多奧秘
對于傳統的光學顯微鏡，光的衍射讓成像分辨率限制在大約250 nm。如今，超分辨率技術可以將此提高10倍以上。這種技術主要通過三種方法實現：單分子定位顯微鏡，包括光敏定位顯微鏡（PALM）和隨機光學重建顯微鏡（STORM）；結構照明顯微鏡（SIM）；以及受激發射損耗顯微鏡（STED）。 如何選擇
超分辨率顯微鏡分析在熒光抗體篩選的應用
1873年，德國醫師Ernst Abbe 提出了“衍射極限”的概念。他預測，由于光的基本衍射性質，光學顯微鏡無法實現200nm以下的分辨率。實際上，當兩個相隔很近的物點同時發光時，得到的圖像是模糊的，無法分辨。超分辨率顯微鏡（SRM）的誕生打破了一個世紀多以來一直被認為無法突破的瓶頸。?如今，科
新一代單分子定位超分辨成像探針pcStar實現超早期標記
基于單分子定位的超分辨顯微成像技術PALM打破了光學衍射極限，于2014年獲得了諾貝爾化學獎。相對于目前廣泛使用的其它超分辨成像技術而言，該技術具有最高的空間分辨率(～20 nm)，因此在生物學中帶來了廣泛的應用。但是由于該技術需要成千上萬張原始圖片來重構一張超分辨圖像，時間分辨率低，在活細胞中
石墨烯等離子超介質可使藥檢達單分子水平
據物理學家組織網1月14日(北京時間)報道，一個由英國曼徹斯特大學和法國艾克斯—馬賽大學人員組成的研究小組，開發出一種新型的等離子超介質探測設備，利用了奇點光學中超常相位拓撲的性質，能通過簡單的光學系統就看到單個分子，并在幾分鐘內分析出它的成分，藥物檢測精確度提高了3個數量級，可用于人體藥檢、機
新思路！稀疏傅里葉單像素成像方法－實現超分辨率成像
近期，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所時東鋒等科研人員提出了稀疏傅里葉單像素成像方法，該方法在降低采樣數量的同時，能夠維持圖像質量不發生大的退化。該研究成果發表在最新一期Optics Express上。 傅里葉單像素成像利用傅里葉變換性質，采用具有傅里葉分布的照明光來獲取物體
超靈敏海森結構光超高分辨率顯微鏡
?膜生物學國家重點實驗聯合華中科技大學發明了一種超靈敏結構光超高分辨率顯微鏡-----海森結構光顯微鏡 （Hessian SIM)，實現了活細胞超快長時程超高分辨率成像，能辨清囊泡融合孔道和線粒體內嵴動態。在每秒鐘得到188張超高分辨率圖像時，海森結構光顯微鏡的空間分辨率可以達到85納米，能夠分辨單
首次！黃超蘭：單堿基分辨率和單細胞層面的精準鑒定
2021年6月10日，北京大學醫學部精準醫療多組學研究中心黃超蘭團隊，與中國科學院生物物理研究所薛愿超團隊、廣東省第二人民醫院孫青原團隊，合作在Nature Cell Biology上發表了題為“Global profiling of RNA-binding protein targetsite
顯微鏡分辨率
D=0.61λ/N*sin(α/2)D:分辨率λ:光源波長α:物鏡鏡口角(標本在光軸的一點對物鏡鏡口的張角)想要提高分辨率，可以通過:1、降低λ，例如使用紫外線作為光源;2、增大N，例如放在香柏油中;3、增大α，即盡可能地使物鏡與標本的距離降低折疊
單分子閥門－實現納米通道中的單分子流動
科學界設想利用微小的分子作為構建物體的基礎元素，類似于我們用機械部件組裝東西的方式。然而，挑戰在于分子非常小，大約是一個壘球大小的一億分之一，而且它們在液體中會隨機移動，使得控制和操縱它們成為一種單一的形式很困難。為了克服這一障礙，能夠通過非常狹窄的通道（尺寸類似于百萬分之一根吸管）輸送分子的"納米
超高分辨率，新型化學顯微鏡可觀察分子反應
教科書上的化學反應均以單分子形式進行概念描述，但實驗中得到卻是大量分子的平均結果。一瓶380毫升的水，約含有10的25次方個水分子，投入金屬鈉會產生激烈的反應。不妨試想，宏觀可見的化學現象，具體到單個分子是怎樣的表現？單分子實驗是從本質出發解決許多基礎科學問題的重要途徑之一。近年來，雖已有單分子熒光
計算超分辨圖像重建算法拓展熒光顯微鏡分辨率極限
自2014年諾貝爾化學獎授予了超分辨顯微技術以來，超分辨成像技術取得了巨大的進步，成像的分辨率得到了進一步的提高。然而受限于熒光分子單位時間內發出的光子數，超分辨成像技術在時間分辨率和空間分辨率上難于獲得同等提高。 近日，發表在《Nature Biotechnology》上的一項題為“Spar
計算超分辨圖像重建算法拓展熒光顯微鏡分辨率極限
自2014年諾貝爾化學獎授予了超分辨顯微技術以來，超分辨成像技術取得了巨大的進步，成像的分辨率得到了進一步的提高。然而受限于熒光分子單位時間內發出的光子數，超分辨成像技術在時間分辨率和空間分辨率上難于獲得同等提高。 近日，發表在《Nature Biotechnology》上的一項題為“Spar
超分辨率顯微鏡實現自由運動神經環路高分辨成像
提到在體小動物神經成像，人們自然會聯想到鈣離子熒光探針局部注射或遺傳鈣指示劑（如Gcamp家族）結合雙/三光子顯微鏡的經典在體成像組合。 隨著基因改造技術的突飛猛進，通過病毒轉染和轉基因技術，在神經元內源性表達“基因編碼類鈣指示劑（genetically encoded calcium ind
侯建國院士領銜實現最高分辨率單分子拉曼成像
左圖為實驗原理的藝術化處理，分子的振動信息和拉曼成像通過底幕上的波狀影像來表示。綠色激光照耀下卟啉分子渲染成翡翠質感，彰顯著“玉如意”的中國元素。中國科學技術大學的研究人員在國際上首次實現亞納米分辨的單分子光學拉曼成像，將具有化學識別能力的空間成像分辨率提高到前所未有的0.5納米。6
單分子熒光檢測
單分子檢測被稱為分析化學的極限，近年來取得了重要進展。其中，單分子熒光分析是實現單分子檢測最靈敏的光分析技術。單分子熒光檢測的關鍵在于確保被照射的體積中只有一個分子與激光發生作用以及消除雜質熒光的背景干擾。通常采用高效濾光片，利用共焦、近場合消失波激發，可以達到此目的。單分子熒光檢測可提供單分子水平
發明計算超分辨圖像重建算法拓展熒光顯微鏡分辨率極限
自2014年諾貝爾化學獎授予了超分辨顯微技術以來，超分辨成像技術取得了巨大的進步，成像的分辨率得到了進一步的提高。然而受限于熒光分子單位時間內發出的光子數，超分辨成像技術在時間分辨率和空間分辨率上難于獲得同等提高。 近日，發表在《Nature Biotechnology》上的一項題為“Spar