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题名多种超分辨荧光成像技术比较和进展评述
被引量：5
- 1
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作者
陈婕
刘文娟
徐兆超
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机构
中国科学院分离分析化学重点实验室
中国科学院大学
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出处
《色谱》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1055-1064,共10页
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基金
国家自然科学基金(21878286,22078314).
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文摘
所见即所得是生命科学研究的中心哲学,贯穿在不断认识单个分子、分子复合体、分子动态行为和整个分子网络的历程中。活的动态的分子才是有功能的,这决定了荧光显微成像在生命科学研究中成为不可替代的工具。但是当荧光成像聚焦到分子水平的时候,所见并不能给出想要得到的。这个障碍是由于受光学衍射极限的限制,荧光显微镜无法在衍射受限的空间内分辨出目标物。超分辨荧光成像技术突破衍射极限的限制,在纳米尺度至单分子水平可视化生物分子,以前所未有的时空分辨率研究活细胞结构和动态过程,已成为生命科学研究的有力工具,并逐渐应用到材料科学、催化反应过程和光刻等领域。超分辨成像技术原理不同,其具有的技术性能各异,限制了各自特定的技术特色和应用范围。目前主流的超分辨成像技术包括3种:结构光照明显微镜技术(structured illumination microscopy,SIM)、受激发射损耗显微技术(stimulated emission depletion,STED)和单分子定位成像技术(single molecule localization microscopy,SMLM)。这些显微镜采用不同的复杂技术,但是策略却是相同和简单的,即通过牺牲时间分辨率来提升衍射受限的空间内相邻两个发光点的空间分辨。该文通过对这3种技术的原理比较和在生物研究中的应用进展介绍,明确了不同超分辨成像技术的技术优势和适用的应用方向,以方便研究者在未来研究中做合理的选择。
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关键词
超分辨荧光成像
纳米尺度
可视化
活细胞结构和动态
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Keywords
super-resolution fluorescence imaging
nanometer scale
visualization
cellular structure and dynamics
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分类号
O658
[理学—分析化学]
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题名超分辨率成像荧光探针材料应用进展
被引量：3
- 2
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作者
刘志贺
吴长锋
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机构
吉林大学集成光电子国家重点联合实验室电子科学与工程学院
南方科技大学生物医学工程系
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出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期344-362,共19页
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基金
国家自然科学基金(NO.61335001
No.81771930)
深圳市科技创新委员会基金(No.JCYJ20170307110157501)~~
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文摘
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。
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关键词
超分辨荧光成像
受激发射损耗显微镜
光激活定位荧光显微术
随机光学重构显微术
超分辨光学涨落成像
荧光探针
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Keywords
super-resolution fluorescence imaging
stimulated emission depletion microscopy
photoactivated localization fluoroscopy
stochastic optical reconstruction microscopy
super-resolution optical fluctuation imaging
fluorescent probes
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分类号
R318.51
[医药卫生—生物医学工程]
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题名超分辨荧光显微成像染料结构与生物应用(特邀)
被引量：2
- 3
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作者
李林
张铎腾
渠允薇
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机构
厦门大学柔性电子(未来技术)研究院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期168-181,共14页
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基金
国家自然科学基金(No.22077101)。
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文摘
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。
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关键词
超分辨荧光显微成像
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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Keywords
Super-resolution fluorescence imaging
Organic small molecular dyes
Photophysical properties
Structure-activity relationships
Biomedical applications
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分类号
TQ617.3
[化学工程—精细化工]
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