超分辨率成像纳米限制

在活细胞单个分子,只差1海里,现在可以经常成像第一次多亏了一个新的超分辨率荧光显微镜技术由德国研究人员开发的。该方法可以使细胞生物学基本见解,帮助科学家了解蛋白质折叠和交互以前所未有的细节。

Minflux(最小的排放通量)产生的图像比传统更100倍光学显微镜,带来了提高20倍在两个现有的超分辨率荧光显微镜技术、和风暴/棕榈。这些只能经常达到20到30 nm决议——了不起的壮举,绕过光的衍射极限显微镜在纳米领域,为各自的创造者共享2014年诺贝尔化学奖。

的一个奖的获得者之一Stefan地狱了发生的,这是他的实验室在哥廷根的马克斯普朗克研究所的Minflux后面。这是另一个优秀的实验室发表的地狱,”说史蒂文•李英国剑桥大学。令人兴奋的工作,现有的两个技术结合在一个真正创新的方式。

、和棕榈/风暴工作通过引入荧光分子到一个样本,然后按顺序把邻近的荧光团”的和“了”。他们的区别在于、创造了超分辨率图像使用激光和一个圆环形梁与另一个针对甜甜圈的中心。荧光团的“甜甜圈”区域停用而另一激光激活荧光标记甜甜圈的中心,多个快照作为激光扫描整个样品建立一个图像。相反,手掌/风暴用激光激发荧光分子随机样本。随着时间的推移,这些荧光团最终关闭,然后另一个快照可以通过激活不同的分子,并没有熄灭。把这些图片放在一起,覆盖他们使一个精确的画面组合,但缺点是它需要许多光子的发射精确定位每一个荧光标记。

Minflux结合这两种方法通过随机开关单个分子与手掌/风暴,而分子的确切位置决定使用一个圆环形激光束在发生类似。相比发生的,然而,甜甜圈梁兴奋而不是淬灭荧光。通过扫描的甜甜圈梁跨样本标记的荧光强度的变化可以记录本土化。如果环上的分子,它会发光;如果它正是在黑暗的中心,它不会发光,但它已经找到一个确切的位置,”解释了地狱。

结果是,本地化,可以实现超分辨率成像的关键需求,和更少的发射光子比其他方法要快得多。这个最终允许Minflux经常达到纳米分辨率。展示技术,团队可以解决单个荧光分子与DNA折纸数组每隔6 nm和30年代拍摄的运动模式两种不同的核糖体蛋白质合成在一个生活负责大肠杆菌细菌。一般的超分辨率成像这些激动人心的时刻,我们希望看到这些技术工具将被转移,并通过生物群落在生物医学解决最重要的问题,”李补充道。