正文
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为了克服这些挑战,
我们团队研发出两种新型超分辨光学显微成像方法。第一种我们称为虚拟波矢调制显微术(
Virtualk-space modulationmicroscopy,Vikmom
)。何为“虚拟波矢调制”呢?简而言之,物体被激发光照明后,会发出具有各种大小波矢的光,这些光的波矢越大,携带的物体高频信息越多,形成的图像分辨率就越高。
以往人们在激发光上想办法,通过激发光与物体的作用改变物体发出的光波矢分布,使得更多的高频信息被成像系统获得。而我们提出一种探测端的调制方法,只须对采集到的信息(不同波矢的光)进行不同类型的人为采样编码 (虚拟调制),再通过一种独特的迭代算法即可获得物体的超分辨图像,故称为Vikmom。
我们将Vikmom与当今最流行的Airyscan、结构光显微镜(SIM)以及获得了诺贝尔奖的受激发射减损显微镜(STED)技术做了对比,发现Vikmom 具有更强的超分辨能力、更优越的抗噪力以及相差矫正能力和切片能力。此外,在获得同样分辨率的情况下,Vikmom降低了对激光光强的要求,增强了对活体生物细胞的友好性。目前,团队利用Vikmom已成功复原了牛肺动脉内皮细胞和人体星型胶质细胞的内部构造,清晰地记录了它们活体状态下动态的活动过程。
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考虑到目前超分辨成像
对荧光标记的依赖性,团队在近几年内一直致力于开发无标记的超分辨成像方法,并取得了非常可观的进展。在近两年内,团队成功实现了利用纳米线环形照明来获得纳米级别的分辨率。