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分辨顯微中,為(wei) 何結構光超分辨顯微如此受歡迎?而在結構光超分辨顯微中為(wei) 何大佬們(men) 都熱衷使用ForthDDLCOS液晶空間光調製器
呢?下麵讓我們(men) 來探討一下。
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和其它光電国产欧美在线一樣,不同的国产成人在线观看免费网站決(jue) 定了我們(men) 要靈活選擇合適參數的器件,正所謂俗話說得好,隻選對的不選貴的。那麽(me) 在醫用生物超
分辨顯微中,為(wei) 何結構光超分辨顯微如此受歡迎?而在結構光超分辨顯微中為(wei) 何大佬們(men) 都熱衷使用ForthDD液晶空間光調製器呢?下
麵讓我們(men) 來探討一下。
什麽(me) 是結構光超分辨顯微?眾(zhong) 所周知如果使用傳(chuan) 統光學顯微成像,那麽(me) 一定繞不開的問題是分辨率大小,而分辨率大小又受到阿貝衍射
極限的限製。網上已經有很多關(guan) 於(yu) 衍射極限的詳細知識了,比如下圖。我在這裏就通俗講一下:就是當所觀察的目標直徑小於(yu) 200nm
時,傳(chuan) 統光學顯微鏡就無法將它和其他不想看的物質分辨開了。也許在以前觀察的物質都是直徑大於(yu) 200nm,我們(men) 還不會(hui) 受到衍射極
限的困擾,可是在科技日新月異的現在,我們(men) 要觀察的物質越來越小。尤其是在利用熒光成像的活體(ti) 細胞領域,比方說以前我們(men) 要觀察
直徑大小有500nm左右的線粒體(ti) ,還不會(hui) 被200nm的衍射極限所影響,我們(men) 能分辨出線粒體(ti) 發出的熒光成像。可是當觀察線粒體(ti) 中隻
有30nm大小的的核糖體(ti) 時,想要觀察它就必須突破衍射極限,否則就被線粒體(ti) 的熒光掩蓋了。但這又怎麽(me) 能難到足智多謀的科學家
呢,為(wei) 了從(cong) 某種意義(yi) 上“突破衍射極限”,科學家發明了3種超分辨顯微。
第一種STED超分辨顯微成像:分辨大小可達20nm~60nm的受激發射損耗,我們(men) 還是利用線粒體(ti) 和核糖體(ti) 來說明,隻不過這個(ge) 線粒體(ti)
的直徑改成200nm。而科學家的辦法就是利用“遮擋”用一種隻能給線粒體(ti) 染上的熒光蛋白給200nm的線粒體(ti) 染上,然後用另一種特
殊的隻能染核糖體(ti) 的熒光蛋白給核糖體(ti) 染上。用紅光波長的光激發線粒體(ti) 發熒光,然後用藍光波長的光照射,這可就用到神奇的三原色
了(PS:就是小學常玩的用藍色的水筆塗紅色的紙,最後紙成了黑色),藍光波長的光照會(hui) 使原本激發線粒體(ti) 發熒光的紅光失效,卻能
讓核糖體(ti) 上的蛋白發光。利用這樣的“遮擋”使得30nm的核糖體(ti) 能被觀察到(PS:其實我感覺還是挺繞的)。雖然可以觀察到最小達
20nm的目標,但是它的問題是超高的光損耗(畢竟用到兩(liang) 種光卻隻有一種光生效)和極其受限製的熒光蛋白(這種東(dong) 西肯定不會(hui) 便
宜)導致在活細胞成像領域其實是不好用的。
第二種單分子定位超分辨顯微成像(SMLM):分辨率可達10nm~30nm的隨機單分子定位。為(wei) 了便於(yu) 解釋,我們(men) 還是利用線粒體(ti) 和
核糖體(ti) 來說明,隻不過核糖體(ti) 又成了可憐的10nm大小了。也是利用隻染核糖體(ti) 的特殊熒光蛋白給核糖體(ti) 染上,然後用光(一般是
405nm波長)在極短的時間裏照射,記錄下核糖體(ti) 發光的部位。接著呢用另一種光(一般用488nm波長)照射使熒光蛋白暫時失活,
然後再用405nm的光激活,如此往複千萬(wan) 次,將熒光蛋白發光軌跡記錄下來並擬合計算,就得到核糖體(ti) 全貌,至於(yu) 什麽(me) PALM,
FPALM以及STORM都和以上大同小異。存在的問題也很明顯,那就是耗費時間太長了,萬(wan) 一核糖體(ti) 活不了那麽(me) 久怎麽(me) 辦?
第三種結構光超分辨顯微成像(SIM):自然是要用到我們(men) 的ForthDD LCOS鐵電液晶空間光調製器的結構光超分辨顯微成像啦,為(wei) 了
說明原理我們(men) 再次請到了我們(men) 的勞模同誌核糖體(ti) ,不過這次核糖體(ti) 又長成了50nm了。如果說上述方法是利用核糖體(ti) 局部來表征整體(ti) ,
那麽(me) 結構光就是用簡單來表征複雜。這就用到了莫爾條紋:當兩(liang) 個(ge) 高頻且相近的光發生幹涉時,它們(men) 的幹涉光條紋變為(wei) 低頻。我們(men) 利用
4thDD鐵電液晶空間光調製器將調製好的兩(liang) 束結構光照射到我們(men) 要觀察的核糖體(ti) 區域,然後不斷從(cong) 各個(ge) 方向照射,將得到的熒光幹涉
圖案用scmos相機捕捉後經過傅裏葉變化,卷積處理等重構後便能得到相當精確的核糖體(ti) 圖案了。而它相較以上超分辨的優(you) 勢則是激
發光強度弱,對熒光染料沒有什麽(me) 要求,成像速度快,是用於(yu) 活體(ti) 細胞成像的不二之選。
ForthDD LCOS鐵電空間光調製器在結構光照明顯微中的国产成人在线观看免费网站
蘇州醫工所使用的照明顯微激光—結構光超分辨係統(線性/非線性結構光光路共用)光路原理如下圖所示,采用4路激光(405、
488、561、647nm)(PS:如果您覺得這種光路過於(yu) 複雜的話可以使用昊量光電獨家代理的法國Oxxius可定製合束激光器,一台激
光器最多搞定8種光源,對付4光路簡直不要太簡單!)對鐵電液晶空間光調製器LCOS(型號:SXGA-3DM)進行照明,激光經過光
纖耦合-準直擴束係統後經偏振分光棱鏡(PBS)後垂直投射到LCOS上獲得相位調製;衍射光經過傅裏葉透鏡後在其後焦麵上得到頻
譜;采用mask濾波係統進行空間濾波,僅(jin) 使-1級和1級衍射光通過;兩(liang) 束光波幹涉產(chan) 生餘(yu) 弦分布的高對比度結構光條紋激發熒光樣
品。進行三維成像時,切換MASK濾波器讓0級光和±1級光同時通過並幹涉產(chan) 生結構光條紋。係統所用物鏡為(wei) 奧林巴斯NA1.49、
100×浸油TIFR物鏡。線性結構光模式時,采集三個(ge) 方向角上三個(ge) 相位的熒光圖像(共9張)進行圖像重構;非線性結構光模式則采集
6個(ge) 方向角上5個(ge) 相位共30幀熒光圖像。
當然,為(wei) 了保證結構光能發生高對比度的穩定幹涉,必須調整結構光偏振態。如果需要實時調整,這裏我們(men) 建議采用1/4波片和1/2
波片配合LCC實現。
北京大學在国产成人在线观看免费网站偏振光結構光超分辨顯微技術(PSIM)研究蛋白在亞(ya) 細胞結構中的定位和取向時国产成人在线观看免费网站Forthdd 国产黄色在线观看SXGA—3DM空間
光調製器成功提取熒光分子的偶極子方位信息與(yu) 超分辨結構信息。同時,研究人員進行了大量的生物學實驗來證明其廣泛的適用性,如
λ-DNA、BAPE細胞和小鼠腎組織中的肌動蛋白絲(si) 、肌動蛋白和肌球蛋白之間的相互作用,以及中GFP染色的U2OS活細胞微管。特別
是,研究小組針對神經元中的膜相關(guan) 周期骨架(MPS)進行了研究。PSIM以極其高的空間分辨率和準確的偏振檢測,揭示了肌動蛋白
環在MPS中“並排”組裝的新模型,推翻了以往發表在Science上的肌動蛋白環“端到端”的結構假設。
圖中pSIM揭示了肌動蛋白環在MPS中“並排”組裝的新模型,推翻了以往的肌動蛋白環“端到端”的結構假設
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