显微技术实现了三维超分辨率纳米级成像

显微技术实现了三维超分辨率纳米级成像
为了证明met - smlm的3D成像与生物样品兼容,细胞被播种在涂有10纳米金和5纳米SiO的覆盖玻璃上2采用标准的免疫荧光样品制备程序。这幅艺术效果图展示了细胞在金表面上成像的微管网络和网格蛋白涂层的凹坑。资料来源:Alexey Chizhik

在过去的二十年里,显微镜技术在速度和分辨率上取得了前所未有的进步。然而,细胞结构本质上是三维的,传统的超分辨率技术往往在三个方向上都缺乏必要的分辨率,无法在纳米尺度上捕捉细节。由Göttingen大学领导的研究小组,包括Würzburg大学和美国癌症研究中心,研究了一种超分辨率成像技术,包括结合两种不同方法的优点,在所有三个维度上实现相同的分辨率;这是各向同性的分辨率。研究结果发表在科学的进步

尽管显微镜技术有了巨大的进步,但两者之间仍然存在着显著的差距在所有三个维度中。可以缩小这一差距并实现纳米级分辨率的方法之一是金属诱导(MIET)成像。MIET成像的卓越深度分辨率与单分子定位显微镜的卓越横向分辨率相结合,特别是一种称为直接随机光学重建显微镜(dSTORM)的方法。的基于这种组合可以使研究人员实现各向同性的三维超分辨率亚成像.此外,研究人员还实现了双色MIET-dSTORM,使他们能够在三维空间中成像两种不同的细胞结构,例如微管和网格蛋白涂层的凹坑(细胞内的微小结构),它们共同存在于同一区域。

“通过结合现有的概念,我们开发了一种超分辨率显微镜的新技术。它的主要优势是,尽管使用了相对简单的设置,但它可以在三维空间实现极高的分辨率,”该出版物的第一作者Jan Christoph Thiele博士说,Göttingen University。“这将是一个强大的工具,具有众多应用,可以以亚纳米精度解析蛋白质复合物和小细胞器。每个拥有快速激光扫描仪和荧光寿命测量能力的共聚焦显微镜技术的人都应该尝试这种技术,”通讯作者之一Oleksii Nevskyi博士说。

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    COS7细胞微管和网格蛋白凹坑的MIET-SMLM成像。光谱分割(插图)可以有效地区分两个不同的目标,而MIET成像(右图)提供了超高分辨率的高度轮廓。资料来源:Göttingen大学
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    参与这篇论文的两位研究人员:Christoph Thiele博士和Oleksii Nevskyi博士。图源:Oleksii Nevskyi

“这项技术的美妙之处在于它的简单。这意味着世界各地的研究人员将能够快速地将这项技术应用到他们的显微镜中,”Jörg Enderlein教授补充道,他领导了Göttingen大学生物物理研究所的研究团队。该方法有望成为实现多路复用3D超分辨率的有力工具具有超高的分辨率和在结构生物学中的各种应用。


进一步探索

跟踪-跟踪法预测显微镜中可能的最佳分辨率

更多信息:Jan Christoph Thiele等人,具有金属诱导能量转移的各向同性三维双色超分辨率显微镜,科学的进步(2022)。DOI: 10.1126 / sciadv.abo2506
期刊信息: 科学的进步

所提供的Göttingen大学
引用:显微技术实现了3D超分辨率纳米级成像(2022,6月27日),检索自2022年6月28日//www.puressens.com/news/2022-06-microscopy-technique-enables-3d-super-resolution.html
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