共時無色相差雙色單分子定位顯微技術之設計與實驗

Abstract

單分子定位顯微鏡 (SMLM) 技術的最新發展使研究人員能夠在納米尺度上研究大分子結構。超分辨率技術的分辨率通過有效地銳化點擴散函數打破了光學顯微鏡的衍射極限。 單分子定位顯微鏡在眾多超解析方法中實現了十至二十納米的卓越分辨率，並從包含數十萬個定位的點雲數據集重建了不受到衍射限制的超解析影像。能夠對蛋白質進行共定位分析的多色光學顯微分析對研究者來說至關重要。儘管已經有許多用於多色成像的方法被提出，但其中大多數都需要多個激發波長和收光波段，通過連續採集或光譜分解。 目前尚未有技術可以在單一激發波長和收光波段，同時獲得多色的無色像差超解析影像。本研究提出了一種基於dSTORM（direct stochastic optical reconstruction microscopy）上的共時雙色成像策略，具有單個收光波段，可最效地減少色像差。本研究闡述了 Alexa fluor 647 和 ATTO647N 的光動力學，並開發了一種數據驅動的螢光染料分辨方法。此外，這種方法可以被應用於任何 dSTORM 成像系統，而無需額外的光學組件來分離重疊光譜內的螢光團。