受激辐射光淬灭光学显微技术及其在细胞成像中的应用

【作者】 刘宇嘉； 丁翼晨； 王贺宁； 谢浩； 任秋实； 席鹏；

【机构】 上海交通大学生物医学工程系； 北京大学生物医学工程系；

【摘要】 光学荧光显微镜是一种广泛应用于生物研究领域的技术,它的优势在于能够得到活体的三维亚细胞精度成像结果。然而,光学显微镜的分辨率收到阿贝衍射极限的限制[1]。如果想得到更高的分辨率结果,通常有两种思路,一种是使用更短的波长(比如电镜),另一种是采用近场光学成像。但是这两种方式都有各自的缺陷,近场光学成像显微镜只能探测样本的上表面信息,不能够得到三维成像结果。而电镜的样本制备过程使得它不能够得到活体成像结果。非线性成像方式,比如多光子显微镜,虽然能够部分提高分辨率,但也只能达到跟共聚焦一样的水平[2]。最近一段时间,一系列能够突破衍射极限的新成像技术涌现出来。受激辐射淬灭(Stimulated Emission Depletion,STED)技术就是其中最广泛应用的一种远场纳米分辨率成像技术。目前在国内在STED上的研究成果大部分是基于理论上的分析[3-4],据我们所知迄今未有实验结果的相关报道[1]。在这里,我们报道了通过STED方式实现了4倍的分辨率提高。我们的系统中激发光的波长是635nm,STED波长是740-760nm。系统分辨率与共聚焦系统相比,从300±5 nm达到了80±2 nm。我们用STED系统对细胞微丝结构进行了成像。更多还原