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几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展 被引量:20
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作者 吕志坚 陆敬泽 +1 位作者 吴雅琼 陈良怡 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1626-1634,共9页
在生命科学领域,人们常常需要在细胞内精确定位特定的蛋白质以研究其位置与功能的关系.多年来,宽场/共聚焦荧光显微镜的分辨率受限于光的阿贝/瑞利极限,不能分辨出200nm以下的结构.近年来,随着新的荧光探针和成像理论的出现,研究者开发... 在生命科学领域,人们常常需要在细胞内精确定位特定的蛋白质以研究其位置与功能的关系.多年来,宽场/共聚焦荧光显微镜的分辨率受限于光的阿贝/瑞利极限,不能分辨出200nm以下的结构.近年来,随着新的荧光探针和成像理论的出现,研究者开发了多种实现超出普通共聚焦显微镜分辨率的三维超分辨率成像方法.主要介绍这些方法的原理、近期进展和发展趋势.介绍了光源的点扩散函数(point spread function,PSF)的概念和传统分辨率的定义,阐述了提高xy平面分辨率的方法.通过介绍单分子荧光成像技术,引入了单分子成像定位精度的概念,介绍了基于单分子成像的超分辨率显微成像方法,包括光激活定位显微技术(photoactivated localization microscopy,PALM)和随机光学重构显微技术(stochastic optical reconstruction microscopy,STORM).介绍了两大类通过改造光源的点扩散函数来提高成像分辨率的方法,分别是受激发射损耗显微技术(stimulated emission depletion,STED)和饱和结构照明显微技术(saturated structure illumination microscopy,SSIM).比较了不同的z轴提取信息的方法,并阐述了这些方法与xy平面上的超分辨率显微成像技术相结合所得到的各种三维超分辨率显微成像技术的优劣.探讨了目前超分辨率显微成像的发展极限和方向. 展开更多
关键词 超分辨率荧光显微技术 点扩散函数 PALM STORM STED SSIM
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均值漂移超分辨紧凑型光片荧光显微镜
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作者 苗浩 张洋 +5 位作者 于湘华 但旦 闵俊伟 杨延龙 千佳 姚保利 《光子学报》 北大核心 2025年第3期184-195,共12页
设计并研制了一套体积为30 cm×30 cm×40 cm的紧凑型多色光片荧光显微镜,使用均值漂移超分辨算法将成像分辨率从530 nm降低至330 nm,通过对荧光小球、Argolight商用荧光显微镜分辨率标定板、菠菜根切片和鼠肠切片进行成像实验... 设计并研制了一套体积为30 cm×30 cm×40 cm的紧凑型多色光片荧光显微镜,使用均值漂移超分辨算法将成像分辨率从530 nm降低至330 nm,通过对荧光小球、Argolight商用荧光显微镜分辨率标定板、菠菜根切片和鼠肠切片进行成像实验验证了系统的成像性能。本系统结构紧凑,可以放置于生物医学实验平台上使用,并且能够对活体样品进行长时间超分辨三维多色荧光成像,为神经科学、发育生物学等生物医学领域提供一种简洁易用的显微成像工具。 展开更多
关键词 光片荧光 三维成像 均值漂移分辨算法 紧凑型 多色荧光成像
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共聚焦和超分辨率显微荧光图像的共定位分析浅谈 被引量:5
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作者 关苑君 容婵 +3 位作者 梁翠莎 李娟 蓝秀健 吴珏珩 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期90-99,共10页
共定位分析是研究蛋白或分子相互作用的有效工具。荧光显微图像的共定位分析包括定性分析和定量分析两部分。严格而言,共定位分析是使用共定位系数去描述两个或以上的分子间变量关系。目前,许多研究工作者对荧光显微图像的共定位分析需... 共定位分析是研究蛋白或分子相互作用的有效工具。荧光显微图像的共定位分析包括定性分析和定量分析两部分。严格而言,共定位分析是使用共定位系数去描述两个或以上的分子间变量关系。目前,许多研究工作者对荧光显微图像的共定位分析需求大。然而,对需要做共定位分析的样品要求、采图要求和分析方法等普遍存在疑问。在本文中,笔者结合多年成像类设备共享服务的经验,基于激光共聚焦和超分辨率荧光显微图像,详细阐述共定位定性和定量分析的方法,以供其他科研工作者参考和借鉴。 展开更多
关键词 图像 共定位 光学 共聚焦镜(confocal) 分辨率镜(SIM/STORM)
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高空间分辨率的热测试技术——扫描热显微技术 被引量:1
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作者 晋宏师 顾毓沁 +3 位作者 陈皓明 朱德忠 韩立 谢志刚 《计量学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期266-273,共8页
简述了用扫描热显微技术进行高空间分辨率热测试的技术特点和研究现状,介绍了实际测试的情况,初步分析了扫描热探针和样品表面间的传热机理,提出了进一步研究的方向。
关键词 扫描热技术 高空间分辨率 热测试技术
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磁共振显微成像在脑神经影像科学中的应用——评《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》
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作者 董会晓 张孝常 程启龙 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期I0004-I0005,共2页
磁共振显微成像是指通过对梯度磁场的应用,利用所发射出的电磁波探测微观物质内部所释放的能量,并判断构成这一微观物质的具体属性,以此来绘制该微观物质的内部结构图像.其在医学研究中占据举足轻重的地位,主要用于研究神经、组织、细... 磁共振显微成像是指通过对梯度磁场的应用,利用所发射出的电磁波探测微观物质内部所释放的能量,并判断构成这一微观物质的具体属性,以此来绘制该微观物质的内部结构图像.其在医学研究中占据举足轻重的地位,主要用于研究神经、组织、细胞等微观事物.脑神经影像科学是一门关注脑工作机制、反映脑功能影像的学科,起到保护与开发大脑机能的作用.将磁共振显微成像融入到脑神经影像科学应用研究中,能够为脑神经影像科学发展提供新的技术支持,促进脑神经研究领域开拓创新.因此,运用磁共振显微成像术对脑神经进行解剖与研究具有不容忽视的价值,深入了解与发掘大脑机能,促使脑神经研究成果揭开新篇章,从而提高医学技术往更高层次发展,造福人类. 展开更多
关键词 影像科学 成像 脑神经 磁共振 声学 应用 成像理论 分辨率
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基于字典学习的超分辨率显微CT图像重建 被引量:2
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作者 姚佳丽 李中源 +2 位作者 吴华珍 李光 罗守华 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期957-963,共7页
为提高显微CT重建图像的空间分辨率,提出了一种基于字典学习的超分辨率图像重建算法.首先,将重建图像进行网格细化,并使用面积权值模型实现对投影过程的精确建模.然后,选择高质量的图像作为训练样本,采用K-SVD算法构建图像字典.基于该... 为提高显微CT重建图像的空间分辨率,提出了一种基于字典学习的超分辨率图像重建算法.首先,将重建图像进行网格细化,并使用面积权值模型实现对投影过程的精确建模.然后,选择高质量的图像作为训练样本,采用K-SVD算法构建图像字典.基于该图像字典,利用正交匹配追踪算法实现对重建图像的稀疏表达,并以此作为稀疏项约束引入到重建算法的目标函数中.最后,使用梯度下降法求解目标函数.实验结果表明:与传统的基于插值的超分辨率重建算法相比,所提算法的超分辨率结果在图像对比度、边缘保持方面具有优势,并且保留了更多的图像高频信息,从而有效提高了重建图像的空间分辨率. 展开更多
关键词 分辨率重建 字典学习 面积权值 计算机断层扫描技术
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光场表征及其分辨率提升技术:文献综述及最新进展(特邀) 被引量:1
7
作者 张润南 周宁 +3 位作者 周子豪 杜和恒 陈钱 左超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期116-158,共43页
自高斯时代以来,成像系统的设计和开发便始终致力于透镜的持续迭代和优化,以收集来自物平面上某点向不同方向发射的光线,并尽可能完美地将其汇聚到像平面上的一个点。然而,成像传感器仅能捕捉并记录下光线的空间位置信息,导致角度信息... 自高斯时代以来,成像系统的设计和开发便始终致力于透镜的持续迭代和优化,以收集来自物平面上某点向不同方向发射的光线,并尽可能完美地将其汇聚到像平面上的一个点。然而,成像传感器仅能捕捉并记录下光线的空间位置信息,导致角度信息的丢失,并完全丧失了对三维场景的视角变换与深度感知能力。为了弥补这一缺陷,计算光场成像技术应运而生,它能够记录空间光辐射场的完整分布,联合记录空间位置和角度信息,突破了经典成像的局限性,正逐渐被应用于生命科学、国防安全、虚拟现实/增强现实、环境监测等领域,具有重要的学术研究价值和广阔的应用潜力。然而,光场成像技术仍然受到数字成像器件和图像传感器的联合制约,成像系统的有限空间带宽积致使光场成像在实际应用中往往需要在空间分辨率和角度分辨率之间做出权衡,导致难以达到传统成像技术的高空间分辨率。自光场成像技术诞生以来,如何赋予其更高的自由度,即在保持高分辨率成像的前提下,提高时间分辨率和角度分辨率,从而实现更清晰、更立体的成像性能是光场成像技术亟需解决的关键问题,也一直是该领域的研究热点。该综述全面回顾了光场成像技术的发展历程,阐述了全光函数和四维光场的基本概念,并总结了在时间、空间和角度这三个维度上实现高分辨率成像的关键方法,最后还对光场成像技术的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 光场成像 计算成像 分辨率成像 成像
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单分子定位超分辨显微成像技术研究进展及展望(特邀综述) 被引量:11
8
作者 安莎 但旦 +2 位作者 于湘华 彭彤 姚保利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-18,共18页
随着新型荧光探针、先进激光、高灵敏光电探测器等相关领域的不断发展,突破衍射极限的超分辨光学显微技术为现代生物医学研究提供了新的有力工具,其中的单分子定位技术利用荧光分子的光开关效应,实现了亚细胞结构的纳米精度超分辨成像.... 随着新型荧光探针、先进激光、高灵敏光电探测器等相关领域的不断发展,突破衍射极限的超分辨光学显微技术为现代生物医学研究提供了新的有力工具,其中的单分子定位技术利用荧光分子的光开关效应,实现了亚细胞结构的纳米精度超分辨成像.本文介绍了单分子定位超分辨显微技术的基本原理与实现,例举了其在细胞生物学、组织生物学以及神经科学等方面的应用,讨论了该技术目前的发展趋势及可能的改进方向,为相关领域科学研究提供参考.超分辨光学显微技术的不断创新将推动生命科学的新发展. 展开更多
关键词 光学 荧光 分辨 单分子定位 生物成像
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超分辨显微技术在活细胞中的应用与发展 被引量:18
9
作者 胡春光 查日东 +4 位作者 凌秋雨 何程智 李奇峰 胡晓东 胡小唐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期15-25,共11页
细胞是生命体的基本单位和功能单位,对活细胞内部结构及其功能的研究是了解掌握生命本质的基础之一,因此活细胞的实时观测对生命科学的发展具有重要意义。传统的光学显微技术受衍射极限的限制,无法观测200 nm以下的生物结构细节。近20年... 细胞是生命体的基本单位和功能单位,对活细胞内部结构及其功能的研究是了解掌握生命本质的基础之一,因此活细胞的实时观测对生命科学的发展具有重要意义。传统的光学显微技术受衍射极限的限制,无法观测200 nm以下的生物结构细节。近20年来,随着超衍射极限光学理论、技术、器件和荧光探针等方面的快速发展,超分辨显微成像技术已成为应用于生命科学研究的重要手段。然而,大多数超分辨显微方法或测量耗时长,或易引起荧光蛋白漂白/细胞损伤,在活细胞研究中受到极大限制,已成为超分辨显微领域重点攻关的方向之一。为此,文中结合作者在快速超分辨显微技术研究的基础上,介绍了基于单分子成像的光激活定位显微技术和随机光学重构显微技术、基于荧光非线性可饱和光转换的受激发射显微技术以及基于结构光照明的超分辨显微技术,并探讨了在活细胞成像中的发展应用。最后,文中展望了超分辨显微成像技术在活细胞成像中的未来发展趋势。 展开更多
关键词 分辨技术 单分子定位技术 受激发射损耗技术 结构光照明技术
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世界首台可观察活体细胞的超高分辨率生物显微镜问世 被引量:1
10
《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1590-1590,共1页
近日,德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“(d)STORM”,利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。
关键词 分辨率 生物 活体细胞 世界 技术 塑料底板
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用于荧光显微技术的多波长激光耦合系统
11
作者 周旻超 王振亚 +3 位作者 方懿 罗刚银 张哲 孙晓洁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期324-332,共9页
为了满足荧光显微镜技术对多波长单模耦合输出激光的需求,研究了400~680 nm内多波长激光耦合进单模光纤的技术,设计了三片式耦合透镜组很好地消除了不同波长耦合时的色差以提高耦合效率,同时考虑光纤耦合调试难度大的问题,设计了能快速... 为了满足荧光显微镜技术对多波长单模耦合输出激光的需求,研究了400~680 nm内多波长激光耦合进单模光纤的技术,设计了三片式耦合透镜组很好地消除了不同波长耦合时的色差以提高耦合效率,同时考虑光纤耦合调试难度大的问题,设计了能快速简单完成耦合调节的耦合光纤部件结构以及耦合调试的方法,通过实验测试荧光成像常用的4种波段激光(405,488,561,638 nm),耦合效率均大于65%。实验结果达到了较高的光纤耦合水平,证明该多波长激光耦合器性能优异。同时,由于耦合器装调简单且成本低,本文的工作具有进一步商业化的价值,且为多波长单模耦合激光器国产化打下了坚实的基础。 展开更多
关键词 荧光技术 单模激光耦合 多波长激光 光纤耦合
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基于投影补偿的显微计算机断层成像空间分辨率增强 被引量:1
12
作者 李保磊 杨民 傅健 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1114-1118,共5页
显微计算机断层成像(CT)可以通过提高投影放大比来提高成像空间分辨率,但是对于一定尺寸的工件,随着放大比的增大容易引起投影截断,导致投影数据不完备,重建的图像存在伪影和衰减系数漂移。提出了一种投影补偿的方法来补全截断的投影数... 显微计算机断层成像(CT)可以通过提高投影放大比来提高成像空间分辨率,但是对于一定尺寸的工件,随着放大比的增大容易引起投影截断,导致投影数据不完备,重建的图像存在伪影和衰减系数漂移。提出了一种投影补偿的方法来补全截断的投影数据。该方法对工件执行高放大比和低放大比两次扫描成像,其中低放大比下的投影数据没有被截断。在低放大比下执行低分辨率图像重建,将重建的CT图像数字放大并重投影以得到与高放大比下投影数据相匹配的截断投影的估计值。将估计出的截断投影与高放大比下的投影组合并进行滤波反投影重建,得到空间分辨率局部增强的显微CT图像。仿真结果和实验结果均验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 信息处理技术 X射线成像 计算机断层成像 投影补偿 空间分辨率 增强
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突破衍射极限——探索纳米世界的超分辨显微技术 被引量:1
13
作者 李德增 陈波 《化学教学》 CAS 北大核心 2015年第1期12-15,19,共5页
介绍了2014年诺贝尔化学奖,并以此为背景围绕着如何突破衍射极限提高分辨率这一核心问题,通过衍射极限产生的原因、突破的途径及新型显微技术发展的历程及特点等几个方面展开阐述,以期更好地认识新型光学显微技术在探索纳米世界时的作... 介绍了2014年诺贝尔化学奖,并以此为背景围绕着如何突破衍射极限提高分辨率这一核心问题,通过衍射极限产生的原因、突破的途径及新型显微技术发展的历程及特点等几个方面展开阐述,以期更好地认识新型光学显微技术在探索纳米世界时的作用和意义。 展开更多
关键词 诺贝尔化学奖 衍射极限 瑞利判据 分辨率 荧光技术
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超分辨荧光显微图像去噪算法性能影响因素 被引量:2
14
作者 程涛 金虎 贾东东 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期121-125,共5页
为了研究制约三维块匹配滤波(BM3D)和广谱去噪(WSD)算法性能的可能因素,对比分析这些因素的变化对去噪性能的影响,并总结了相关规律。模拟和真实实验结果表明:原始图像的分块大小和荧光分子密度是两个重要的关键变量;BM3D和WSD的去噪能... 为了研究制约三维块匹配滤波(BM3D)和广谱去噪(WSD)算法性能的可能因素,对比分析这些因素的变化对去噪性能的影响,并总结了相关规律。模拟和真实实验结果表明:原始图像的分块大小和荧光分子密度是两个重要的关键变量;BM3D和WSD的去噪能力都与分块大小和荧光分子密度高度相关;基于WSD可取得比BM3D更好的超分辨重构效果,最优的分块大小为37。 展开更多
关键词 荧光 分辨 压缩感知 去噪 广谱去噪 三维块匹配滤波
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德国研发出可观察活体细胞的超高分辨率生物显微镜
15
《中国家禽》 北大核心 2012年第23期69-69,共1页
近日,德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“(d)STORM”,利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。
关键词 分辨率 生物 活体细胞 德国 研发 技术 塑料底板
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两维荧光光谱技术及最佳光谱分辨率设计
16
作者 刘立新 王磊 +3 位作者 屈军乐 林子扬 刘文清 牛憨笨 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2007年第3期252-256,共5页
研究和发展了一种两维荧光光谱测量及成像技术,讨论获得两维空间离散点的最佳光谱分辨率的方法.该技术以棱镜色散原理为基础,利用微透镜阵列实现对样品的离散化照明,充分发挥光学系统固有的并行处理能力,实现了在一个面阵探测器上同时... 研究和发展了一种两维荧光光谱测量及成像技术,讨论获得两维空间离散点的最佳光谱分辨率的方法.该技术以棱镜色散原理为基础,利用微透镜阵列实现对样品的离散化照明,充分发挥光学系统固有的并行处理能力,实现了在一个面阵探测器上同时记录两维空间的荧光光谱图像.与逐点扫描方法相比,该技术的扫描效率随激发点数线性提高,具有快速测量、高空间和高光谱分辨的特点,可用于生物医学领域. 展开更多
关键词 荧光光谱技术 光谱分辨率 棱镜 透镜阵列 生物医学
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超分辨显微技术结合smFISH方法在E.coli sRNA SgrS定位中的应用
17
作者 王净 阮崇美 +2 位作者 白园园 韩延平 杨瑞馥 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第4期415-422,共8页
细菌调节小RNA通常与靶mRNA结合,影响翻译和mRNA降解过程.了解细菌小RNA的定量和定位信息,将有助于揭示细菌转录后水平的调控机制.小RNA SgrS通过抑制ptsG mRNA翻译起始,参与细菌磷酸葡萄糖代谢的应激过程.本研究应用单分子荧光原位杂交... 细菌调节小RNA通常与靶mRNA结合,影响翻译和mRNA降解过程.了解细菌小RNA的定量和定位信息,将有助于揭示细菌转录后水平的调控机制.小RNA SgrS通过抑制ptsG mRNA翻译起始,参与细菌磷酸葡萄糖代谢的应激过程.本研究应用单分子荧光原位杂交(smFISH)方法和超分辨显微技术可视化定位大肠杆菌细胞内小RNA SgrS,并初步验证伴侣分子Hfq蛋白和RNaseE降解酶对小RNA SgrS定位的影响.选取大肠杆菌模式菌MG1655 (野生株)、sgrS敲除株(△sgrS)和过表达株(△sgrS-pBAD-SgrS),使用RNA印迹和smFISH方法验证SgrS的过表达.应用smFISH方法分别在野生菌株、hfq敲除株(△hfq)和rne敲除株(△rne-710)中定位小RNA SgrS和ptsG mRNA,超分辨成像观察.与野生株相比,△hfq和△rne-710中SgrS主要定位于近膜区域,ptsG mRNA定位于细菌胞浆中,并且这两种RNA拷贝数均极显著增加.以上结果表明,分别敲除大肠杆菌hfq和rne-710基因导致SgrS和ptsG mRNA的表达量增加. smFISH方法和超分辨技术的结合应用为细菌RNA的直观定量和定位提供了高敏感性的检测方法,可用于基因调控的功能研究. 展开更多
关键词 大肠杆菌 Northern BLOT smFISH 分辨技术 SRNA SgrS HFQ RNASE E ptsG mRNA
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双色荧光辐射差分超分辨显微系统研究 被引量:2
18
作者 张智敏 匡翠方 +5 位作者 王子昂 朱大钊 陈友华 李传康 刘文杰 刘旭 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期329-336,共8页
为了拓展荧光辐射差分(Fluorescence Emission Difference,FED)显微术的应用,使得该方法可以同时对生物样品的不同组织结构进行超分辨成像,本文对双色FED显微系统展开了研究。FED的基本原理是将实心光斑扫描得到的共焦显微图像减去空心... 为了拓展荧光辐射差分(Fluorescence Emission Difference,FED)显微术的应用,使得该方法可以同时对生物样品的不同组织结构进行超分辨成像,本文对双色FED显微系统展开了研究。FED的基本原理是将实心光斑扫描得到的共焦显微图像减去空心光斑扫描得到的负共焦图像,以此获得超分辨显微图像。在对单色FED显微系统进行研究后,本文提出了一种可行的双色FED显微成像系统方案。实验结果表明,在488 nm和640 nm激发光下,该系统在荧光颗粒上分别实现了135 nm和160 nm的空间分辨率,另外也能对生物样品的不同组织进行多色同时超分辨显微成像,满足了实际应用的要求。 展开更多
关键词 光学 衍射极限 荧光 荧光辐射差分 分辨
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超分辨率成像荧光探针材料应用进展 被引量:3
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作者 刘志贺 吴长锋 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期344-362,共19页
为了进一步认知复杂环境中的细胞生物学过程,研究人员发展了各种各样的生物成像技术。在这些技术中,生物荧光成像因简单的成像条件以及对生物样品的相容性而得到了广泛的发展。然而,传统的荧光成像技术受到了光学衍射极限的限制,无法分... 为了进一步认知复杂环境中的细胞生物学过程,研究人员发展了各种各样的生物成像技术。在这些技术中,生物荧光成像因简单的成像条件以及对生物样品的相容性而得到了广泛的发展。然而,传统的荧光成像技术受到了光学衍射极限的限制,无法分辨低于200 nm的空间结构,阻碍了对亚细胞结构的生物学过程研究。超分辨荧光显微镜技术突破了传统光学衍射对成像分辨率的限制,能够获取纳米尺度的细胞动态过程。除了对传统的宽场荧光显微镜框架的改进及升级改造之外,目前典型的超分辨成像显微镜技术通常依赖于荧光探针材料的光物理性质。常用的荧光探针材料包括荧光蛋白、有机荧光分子和纳米荧光材料等。本文介绍了几种主流的超分辨荧光显微成像技术并总结了已经成功应用到超分辨生物荧光成像中的荧光探针材料的应用进展。 展开更多
关键词 分辨荧光成像 受激发射损耗 光激活定位荧光 随机光学重构 分辨光学涨落成像 荧光探针
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超分辨荧光显微成像染料结构与生物应用(特邀) 被引量:2
20
作者 李林 张铎腾 渠允薇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期168-181,共14页
荧光显微成像技术的生物医学应用离不开荧光染料的设计与开发。有机小分子荧光染料因其易于修饰、生物相容性好、光物理性质优异等特点,在细胞生物成像领域受到了广泛关注。随着超分辨荧光显微镜的发展和技术的进步,使得荧光显微成像突... 荧光显微成像技术的生物医学应用离不开荧光染料的设计与开发。有机小分子荧光染料因其易于修饰、生物相容性好、光物理性质优异等特点,在细胞生物成像领域受到了广泛关注。随着超分辨荧光显微镜的发展和技术的进步,使得荧光显微成像突破了光学衍射极限,可以获得更为精准的生物分子学信息,观察纳米尺度下亚细胞器之间的相互作用。根据不同的成像原理,科学家开发出了单分子定位成像技术、受激辐射损耗成像技术、结构光照明技术等超分辨荧光显微技术。这些技术在细胞荧光显微成像领域的应用与发展,同时对有机小分子荧光染料的设计与开发提出了新要求。本文介绍了主流超分辨荧光显微技术的原理,总结已发表的超分辨荧光显微成像荧光染料的结构和光物理性质特点,归纳了其设计要求,旨在为新型荧光染料的设计提供参考。 展开更多
关键词 分辨荧光成像 有机小分子染料 光物理性质 构效关系 生物医学应用
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