超分辨率光学波动图像扫描显微镜

衍射极限是远场荧光显微镜的一个基本障碍。生物样品标记、单分子光谱学和显微镜装置技术的不断发展，现在可以获取比衍射极限小10倍的物体的图像，例如，亚细胞细胞器。非常成功的技术，如受激发射损耗显微技术(STED)和定位显微镜，提供可观的增强分辨率，如一种具有较长图像采集时间或更复杂的成像装置。另一种稍微不同的方法是在不延长曝光时间或增加实验复杂度的情况下，稍微提高分辨率。图像扫描显微镜(ISM)和超分辨率光学波动成像(SOFI)可以看作是后一类的例子。这类技术在一般的显微镜设备中更容易被采用，因此可以提供一种介于广泛共焦激光扫描显微镜(CLSM)和要求更高的分辨率实现方法之间的折中方法。超分辨率光学显微术在生物学的多个分支中得到了应用。几种超分辨光学显微镜已经成为生命科学成像的常用工具。ISM是超分辨率工具箱中最近增加的一项功能，以一种稳健和直接的方式使得横向分辨率提高了两倍。

       为了进一步提高ISM的三维分辨率，近日，波兰华沙大学物理学院实验物理研究所Aleksandra Sroda等人提出并实验证明了超分辨率光学波动ISM (SOFISM)。通过测量ISM体系结构中的荧光涨落对比度，获得了超过衍射极限的2.5倍的横向分辨率图像，并使用已商业化的量子点来提高固定细胞样品的轴向分辨率。ISM技术的内在时间平均使得能够在毫秒尺度的像素停留时间内获取 图像波动相关对比度。因此，使用标准荧光标记物和合理的采集时间，SOFISM可以提供一种强大的手段，使得能够在稍作修改的共聚焦显微镜内获得高分辨率图像。相关工作发表在《Optica》上。（丁雷）

文章链接：Aleksandra Sroda et al, SOFISM: Super-resolution optical fluctuation image scanning microscopy. Optica(2020).
       https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600.13