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- 2026年04月20日
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超分辨率影像应用在活细胞影像撷取会面临下列的问题 :
- 活细胞会移动
- 活细胞样本会有厚度的问题
- 活细胞会因为光剂量过高而致死, 产生光毒害.
- 活细胞的染剂容易产生光漂白
- 活细胞的应用, 会希望使用 2 种以上的多色荧光染剂
超分辨率影像应用在固定细胞或组织影像撷取会面临下列的问题 :
- 样本容易漂白
- 样本容易被激光辐射所伤害
- 激光太强
- 激光过度打在样本上
- 无法控制激光与荧光染剂的同步发生机制
RESCue STED 的功能之一, 就是解决上述问题的最佳手段
RESCue STED 有效应用于
- 光学分辨率提升, 优于 20 nm …
- 活细胞的长时间影像撷取
- 活细胞荧光动态分析
- 活细胞及组织的深层厚度影像撷取
- 多色荧光影像撷取
会思考的光调控机制 ! REScue STED 是 Pulsed STED 超分辨技术可否提升到活细胞成像应用的关键 ! 在最深的厚度样本下, 保持 XY-Z 的最高解析, 同时维持长时间的成像, 不能伤害样本, 必须同时兼顾的一大挑战.
Abberior 突破了障碍, 发明了 RESCue STED, 提出了激光启动开关的决策机制.
RESCue STED 建构在脉冲式激光的高速时间反应, 可以精准的精侦测样本的荧光效益, 精准的控制 STED 激光的开与关.
RESCue STED @ 595 nm facilitates to record multiple STED images at the same position. Shown are Vero cells labelled with antibodies against nuclear pore complex subunits in the central channel of the complex and secondary antibodies coupled to Alexa Fluor 488.
RESCue STED @ 775 nm facilitates to record multiple STED images at the same position. Shown are Vero cells labelled with antibodies against nuclear pore complex subunits in the central channel of the complex and secondary antibodies coupled to Abberior STAR RED
- Confocal Ex. Laser 开启与关闭的时间, 仅是瞬间动作, 极为短暂, 避免伤害样本, 避免荧光漂白.
- RESCue STED 仅在荧光标记物（即目标结构）存在的位置施加激发光和STED光。它会在曝光不合理的位置关闭激光器（包括没有荧光标记的位置）
- RESCue 技术, 仅使用极短的时间, 让激光与有效荧光位置及时间, 做同步光照触发.
- RESCue 技术, 可使用于 Confocal 或者 STED.
RESCue STED in living yeast cells @ 595 nm. Shown are Citrine-labelled eisosomes in living yeast cells (sample courtesy of Prof. Dr. S. Jakobs, University Medical Center Göttingen). Note that only ~4 % of the light dose was applied during image generation (compared to gated cw STED).
左边 : RESCue-STED
经过 30 次的 RESCue-STED 扫描取像. STED 影像依然清晰可见, 因为几乎没有荧光漂白现象
右边 : 传统的 gated-STED
经过 30 次的 gated –CW STED扫描取像, STED 影像因为重复曝光, 产生严重的荧光漂白, 影像效果极差.
样本不会长时间曝在高功率的激光下, 仅是最少量的激光使用在样本上, 所以样本得以被保护.
RESCue STED 可以应用在 STED 超分辨的 2D, 3D, 4D 成像.
- J. Hanne, F. Goettfert, J. Schimer, M. Anders-Oesswein, J. Konvalinka, J. Engelhardt, B. Mueller, S. W. Hell, H.-G. Kraeusslich "Stimulated Emission Depletion Nanoscopy Reveals Time-Course of Human Immunodeficiency Virus Proteolytic Maturation", ACS Nano (2016)
- T. Staudt, A. Engler, E. Rittweger, B. Harke, J. Engelhardt, S. W. Hell, "Far-field optical nanoscopy with reduced number of state transition cycles", Opt. Express 19, 5644 – 5657 (2011).
- L. Große, C. A. Wurm, C. Brüser, D. Neumann, D. C. Jans, S. Jakobs, "Bax assembles into large ring-like structures remodeling the mitochondrial outer membrane in apoptosis", EMBO J., (2016)
- G. Vicidomini, P. Bianchini, A. Diaspro, "STED super-resolved microscopy", Nature Method 15, 173-182 (2018)
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文献和实验，PALM/STORM）等超分辨成像技术，打破了百余年来似乎一直被认为是无法突破的阿贝衍射极限。在纳米尺度至单分子水平可视化生物分子，以前所未有的时空分辨率探究活细胞结构和动态过程，成为生命科学研究中不可或缺的重要工具。 单分子定位的显微术 基于单分子定位的超分辨显微成像，2014 年诺贝尔奖得主之一Betzig 提出 PALM 技术，该技术基于荧光分子的光转化能力和单分子定位，通过用光控制每次仅有少量随机离散的单个荧光分子发光，并准确定位单个荧光分子点扩散函数的中心，最终利用多次曝光叠加成一幅超高分辨
相关专题 科研推动力：荧光显微镜 超高分辨率荧光显微镜 正在不断改变我们对细胞内部结构及运作的认识。不过在现阶段，显微镜技术还是存在着种种不足，如果人们希望显微镜能在生物研究领域发挥重要作用，就必须对其加以改进和提高。 1 光学显微镜的出现及其影响自荷兰博物学家、显微镜创制者Antonie van Leeuwenhoek(1632-1723)在17世纪第一次将光线通过透镜聚焦制成光学显微镜并用它观察微生
所一个五年合同来展示STED工作。1999年，他把终稿送至《自然》和《科学》。都拒绝了。“他们问我，‘你研究的是哪种新生物学？’他们没看出这可以改变显微镜，”他说。但在2000年，PNAS出版的数据中，STED被用来产生第一次真实的纳米级的荧光影像，而Hell 2002年在该研究所获得终身职位，继续研究和运用新的成像方法。 由于这些先驱的工作，大量的高分辨技术在学院的研究所被发展起来。现在珍妮莉娅法姆的物理学家兼工程师Mats Gustafsson领导的研究者们，研究了机构化照明显微镜，或者说
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