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    我國成功開發(fā)了新的干涉單分子定位顯微鏡技術(shù)

    儀表研發(fā) 2019年12月05日 11:06:13來源:化工儀器網(wǎng) 15664
    摘要顯微鏡是一種能將微小物體放大到人體肉眼能見的儀器。在顯微鏡出現(xiàn)之前,人類對世界的認(rèn)識被局限于眼睛可見的范圍。

      【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】顯微鏡是一種能將微小物體放大到人體肉眼能見的儀器。在顯微鏡出現(xiàn)之前,人類對世界的認(rèn)識被局限于眼睛可見的范圍。顯微鏡的出現(xiàn),把一個全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里,人們看到了無數(shù)“新的”微小的植物和動物,也看到了細(xì)胞、纖維、原子、電子等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。以顯微鏡為基礎(chǔ),醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、細(xì)菌學(xué)、組織學(xué)、藥物化學(xué)等學(xué)科有了飛躍性的進(jìn)展,因此顯微鏡也被稱為人類進(jìn)入原子時代的標(biāo)志。

     
      隨著顯微鏡研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展,如今顯微鏡的種類已經(jīng)非常豐富,分辨率也在不斷提升。進(jìn)入21世紀(jì)以來,多種超高分辨率熒光成像技術(shù)相繼現(xiàn)世,打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的極限,分辨率提高到幾十納米的尺度。但要把光學(xué)顯微鏡分辨率進(jìn)一步提高到分子水平,以觀察納米尺度的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)乃至單個生物大分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)仍是巨大的挑戰(zhàn)。針對這一現(xiàn)象,我國科學(xué)家開發(fā)了一種新的顯微鏡技術(shù)。
     
      據(jù)科技部消息,該技術(shù)是我國科學(xué)家利用快速調(diào)制的結(jié)構(gòu)光照,開發(fā)出一種新的干涉單分子定位顯微鏡技術(shù),也稱為重復(fù)光學(xué)選擇性曝光(Repetitive Optical Selective Exposure,ROSE)。已知熒光分子的強(qiáng)度與干涉條紋的相位密切相關(guān),干涉單分子定位顯微鏡就利用六種不同方向和相位干涉條紋來激發(fā)熒光分子,通過熒光分子強(qiáng)度與干涉條紋的相位關(guān)系可判斷熒光分子的精確位置信息。干涉單分子定位顯微鏡可以分辨點距為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(nèi)的分子尺度,單分子定位精度接近1 nm,理論定位精度是傳統(tǒng)方法的2.4倍。
     
      總而言之,干涉單分子定位顯微鏡為生命科學(xué)研究提供了更強(qiáng)有力的觀察手段,進(jìn)一步打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的現(xiàn)有極限。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Methods雜志上。
     
      顯微鏡是人類探索微觀世界的利器,我們能看到多細(xì)微,取決于顯微鏡技術(shù)的發(fā)展水平。未來,顯微鏡技術(shù)還會不斷發(fā)展,我們或許也將受益于此,看到一個更加神奇的世界。
     
      資料來源:科技部

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