显微技术实现了三维超分辨率纳米级成像

总结：

       在过去二十年中，显微镜在速度和分辨率方面取得了前所未有的进步。然而，细胞结构本质上是三维的，而传统的超分辨率技术通常缺乏在所有三个方向上捕获纳米级细节所需的分辨率。一个研究小组现在已经研究了一种超分辨率成像技术，该技术包括结合两种不同方法的优点，以在所有三维中实现相同的分辨率；这是“各向同性”分辨率。

       由哥廷根大学领导的一个研究小组，包括沃尔茨堡大学和美国癌症研究中心，研究了一种超分辨率成像技术，该技术包括结合两种不同方法的优点，在所有三维空间中实现相同的分辨率；这是“各向同性”分辨率。研究结果发表在《Science Advance》。

       尽管显微镜技术有了巨大的进步，但与三维分辨率之间仍然存在着巨大的差距。金属诱导能量转移（MIET）成像是缩小这一差距并在纳米范围内实现超高分辨率的方法之一。MIET成像的非凡深度分辨率与单分子定位显微镜的非凡横向分辨率相结合，特别是与一种称为直接随机光学重建显微镜（dSTORM）的方法相结合。基于这种组合的新技术使研究人员能够实现亚细胞结构的各向同性三维超分辨率成像。此外，研究人员还实现了双色MIET-dSTORM，使他们能够在三维成像两种不同的细胞结构，例如微管和网格蛋白涂层坑——细胞内的微小结构——它们共同存在于同一区域。

图：实验图

       该研究第一作者、哥廷根大学的Jan Christoph Thiele博士说：“通过结合现有的方法，我们开发了一种新的超分辨率显微镜技术。其主要优点是，尽管使用相对简单的设置，但它可以在三维空间实现极高的分辨率。”

       “这将是一个功能强大的工具，有许多应用领域，可以以亚纳米精度解析蛋白质复合物和小细胞器。每一个拥有快速激光扫描仪和荧光寿命测量功能的共焦显微镜技术的人都应该尝试这种技术，”作者之一Oleksii Nevskyi博士说。

       研究小组负责人Jörg Enderlein教授补充道：“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显微镜中。”。该方法有望成为具有极高分辨率的多路复用三维超分辨率显微镜的有力工具，并在结构生物学中有广泛的应用。

[1] Jan Christoph Thiele, Marvin Jungblut, Dominic A. Helmerich, Roman Tsukanov, Anna Chizhik, Alexey I. Chizhik, Martin J. Schnermann, Markus Sauer, Oleksii Nevskyi, Jörg Enderlein. Isotropic three-dimensional dual-color super-resolution microscopy with metal-induced energy transfer. Science Advances, 2022; 8 (23) DOI: 10.1126/sciadv.abo2506