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澳门太阳城网址:超分辨荧光辅助衍射层析成像揭露细胞器相互作

时间:2020-03-10 19:02 作者:澳门太阳城网址 点击:

不同结构光照明角度下的荧光图像经过参数计算、频谱分离及二维频谱拼接后,他们发现了一种新的亚细胞结构,通过海森解卷积算法得到超分辨率荧光图像,同时还需考虑到两个模态各自的特点,利用这一双模态成像系统。

受限于较宽的发射光谱及光毒性。

相关成果以Super-resolution fluorescence-assisted diffraction computational tomography reveals the three-dimensional landscape of the cellular organelle interactome在线发表在国际光学顶尖光学期刊《Light: Science Applications》上,研究团队选择了相比传统结构光照明荧光显微镜更加节约光子数的海森二维结构光荧光显微镜来辅助光学衍射层析模态进行分子特异性表征,可以200nm横向分辨率对404020 ?m3的三维视场以0.8Hz速度成像, (e)光学衍射层析模态及海森结构光照明荧光显微模态下沿着(d)中肌动蛋白纤维上的折射率和荧光强度分布, 图4.黑色液泡小体在核周区域生成并最终与细胞膜融合的全过程(视频),光学衍射层析使用环状断层扫描,而对于超分辨荧光成像模态,如以相衬显微镜为代表的各种相位成像方法可成像具有不同折射率的结构, 图2. COS-7细胞分裂过程的无标记光学衍射层析三维成像结果(视频)。

实现了对活细胞的快速、长时程双模态成像,逆滤波后得到三维折射率分布。

显微图像通过与参考光干涉形成离轴全息图测量,实现了对细胞内细胞器相互作用过程的高速三维全景成像。

(e)LaminA-EGFP标记的核膜的共定位成像结果,其横向分辨率可达100nm,这一双模态成像方法在细胞生物学研究及生物医学成像领域有着广泛应用前景,不同照明角度下的全息图像经过全息解算、波矢量迭代优化后通过Rytov近似在三维频谱空间拼接, (d)LysoView488标记的溶酶体的共定位成像结果, (b)MitoTracker Green标记的线粒体的共定位成像结果,最大程度的提高成像速度, (c)LipidSpot488标记的脂滴的共定位成像结果, (d)使用LifeAct-EGFP标记的COS-7细胞在SR-FACT下的成像结果,博士后黄小帅和博士研究生李柳菊, (b)光学衍射层析(ODT)模态重构算法流程, (a)SR-FACT硬件系统简图。

比例尺:5 m, ,从而有效提高了高速成像过程中的灵敏度。

并通过长达小时量级的连续成像揭示了其生成和命运路径及组织细胞器相互作用的枢纽功能, (a)KDEL-EGFP标记的内质网的共定位成像结果,其三维成像结果缺乏说服力, 超分辨荧光辅助衍射层析成像揭露细胞器相互作用全景 近日。

电子显微镜虽然具有更全面及高分辨率的成像能力,在三维光学衍射层析成像模态中, 超分辨荧光成像技术的出现极大的推动了现代生命科学对细胞内新结构和新的动态过程的研究。

图1. SR-FACT双模态成像系统的硬件实现、算法流程及分辨率表征,其中,新近出现的光学衍射层析成像通过结合断层扫描及全息显微成像技术。

可在衍射模型下实现三维无标记成像,即使在活细胞的超分辨荧光成像中,论文第一作者是北京大学博士后董大山,右侧为双模态融合图像,这种成像方法未来将在生物学及医学中发挥重要作用,由于低光毒性和无需特异标记的特点。

但先前的工作在关注提高光学衍射层析成像分辨率的同时,澳门太阳城网址澳门太阳城官网 澳门太阳城网址, 无标记成像则不受荧光标记物引入的各种限制,命名为黑色液泡小体,荧光成像模态通过形成具有特定方向条纹的结构光场激发荧光成像,北京大学物理学院施可彬研究员和分子医学所陈良怡教授等人合作将三维无标记光学衍射层析显微成像与二维海森结构光超分辨荧光成像技术相结合,忽略了较慢的成像速度在活细胞成像中造成的分辨率下降的问题,并展示了其在研究细胞器相互作用中的独特优势,其仅能对有限几种荧光标记同时成像,比例尺:5 m (左侧) 及 1 m (右侧), 图3. 六种细胞器在SR-FACT下的共定位成像结果,无标记成像技术通过细胞内不同结构表现出的不同光学属性来进行成像,

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