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【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 新品動態(tài)】2021年3月24日,德國哥廷根,由馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究所(MPI)的Stefan Hell和總部位于海德堡的醫(yī)學(xué)研究的MPI*的研究人員開發(fā)了一種光學(xué)顯微鏡方法MINSTED,該方法能夠解析熒光標(biāo)記的分子清晰度的細(xì)節(jié)。該技術(shù)源自同樣由Hell開發(fā)的STED顯微鏡,他因此獲得了2014年諾貝爾化學(xué)獎。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)20到30 nm的分辨率,比當(dāng)時可用的光學(xué)顯微鏡高約10倍。
Hell說:“ 20年前,我們從根本上打破了熒光的衍射分辨率極限STED顯微鏡;在那之前,這被認(rèn)為是不可能的。那時,我們夢想著:利用STED,我們希望變得如此出色,以至于有一天我們將能夠分離相距僅幾納米的分子?,F(xiàn)在我們已經(jīng)成功了。”
MINSTED還基于Hell和他的團(tuán)隊在2016年獲得的開發(fā)成果MINFLUX,該開發(fā)成果將STED原理中的元素與另一種光學(xué)顯微鏡技術(shù)PALM / STORM中的一種相結(jié)合。此方法實現(xiàn)的分辨率僅為幾納米。
然后,Hell提出理論,認(rèn)為MINFLUX不會仍然是*的分子拆分方法,而是代表具有該分辨率水平的新技術(shù)家族的*位成員。MINSTED證明了這種假設(shè)是正確的。該方法比MINFLUX更依賴原始STED原理。
地獄實驗室的學(xué)生邁克爾·韋伯(Michael Weber)以及該方法的*說:“這具有優(yōu)勢。像MINFLUX一樣,它可以達(dá)到分子分辨率,但是背景噪聲較低。此外,現(xiàn)在可以幾乎連續(xù)地將分辨率從200 nm調(diào)整到分子大小-1 nm。”
新方法使STED發(fā)揮了全部潛力。STED顯微鏡通過依次打開和關(guān)閉相鄰的熒光特征或分子來工作,它使用激光束刺激分子,然后再激發(fā)第二束。所謂的STED光束可防止分子發(fā)熒光。但是,STED光束是中空的-光束的橫截面將顯示帶孔的球形。僅在該甜甜圈形光束中間的分子可以發(fā)出熒光。因此,人們總是知道發(fā)射分子的位置。
在實踐中,STED無法獲得分子分辨率,因為環(huán)形的熒光抑制光束無法制造得足夠堅固,以至于只有單個分子能夠插入孔中。
為了解決該問題,首先通過獨(dú)立的光化學(xué)轉(zhuǎn)換過程(而不是通過甜甜圈光束本身)隨機(jī)打開MINSTED中的熒光分子,將其隔離。防熒光的STED甜甜圈光束單獨(dú)定位熒光分子,并以孔作為參考點(diǎn)
地獄部門的博士后研究員Marcel Leutenegger說:“如果孔與該分子重合,則該分子發(fā)光*,您可以精確地知道它在哪里,因為始終知道STED甜甜圈束的確切位置,這就是為什么我們逐漸以1-3納米(即分子的大小)的精度接近分子的原因。與光化學(xué)的開關(guān)有關(guān),分辨率變成了分子規(guī)模。”
原標(biāo)題:德學(xué)者開發(fā)了一種光學(xué)顯微鏡的新方法
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