国产超分辨显微镜的研究近年来取得了显著的进展。这一领域的突破主要集中在对光学显微镜分辨率极限的超越,以及在高分辨率成像技术方面的创新。
S先,中科院苏州医工所的研究团队在超分辨光学成像方面取得了重大突破。他们通过突破大数值孔径物镜、特种光源、新型纳米荧光增强试剂、系统集成与检测等关键技术,成功研制出激光扫描共聚焦显微镜、双光子显微镜、受激发射损耗(STED)超分辨显微镜、双光子-STED显微镜等G端光学显微镜整机。这些显微镜的研制不仅提升了我国在该领域的技术水平,还为G端光学显微镜的发展提供了系统解决方案。
此外,哈工大现代显微仪器研究所的团队也提出了一种可突破光学衍射极限的计算显微成像算法。他们利用荧光成像的前向物理模型与压缩感知理论,结合稀疏性与时空连续性的双约束条件,建立了一个通用的解算框架——稀疏解卷积技术。基于这一技术,他们研发了超快结构光超分辨荧光显微镜系统(Sparse-SIM),该系统具有超分辨、高通量、非侵入、低毒性等特点,能够实现优于60纳米的分辨率和超过1小时的超长时间活细胞动态成像性能。
另外,还有研究团队开展了基于非线性焦斑调制及k空间虚拟波矢解调的超分辨显微成像系统的研究。他们旨在通过运用空间相位调制技术、非线性饱和焦斑激发技术和并行时空探测技术,提高显微镜的分辨率和荧光寿命成像速度,并研制出具有自主知识产权的多色超分辨显微仪器。
除了以上几个方面的进展,还有研究团队提出了一种轴向单分子定位成像新技术,并据此研制出新型干涉定位显微镜(ROSE-Z)。这种显微镜把单分子定位成像的轴向分辨率提升到了纳米尺度,为细胞内三维纳米结构的研究提供了有力的研究工具。
综上所述,国产超分辨显微镜的研究在多个方面都取得了重要进展,不仅提升了显微镜的分辨率和成像性能,还推动了相关技术的创新和发展。这些成果为我国在光学显微成像领域的发展提供了坚实的基础,并为未来更高水平的研究和应用开辟了新的道路。