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基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术 被引量：1
1
作者 黄丽 方维焕 +1 位作者 俞盈 宋厚辉 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1378-1387,共10页
病原菌膜蛋白的原位标记和定位追踪是一项非常繁琐的工作。为了建立一种可以用于快速鉴定膜蛋白、且分辨率达到纳米级别的膜蛋白荧光定位技术,将结核分枝杆菌外膜蛋白OmpA与具有光敏活性的蛋白mEos2m在无致病性的耻垢分枝杆菌中进行融... 病原菌膜蛋白的原位标记和定位追踪是一项非常繁琐的工作。为了建立一种可以用于快速鉴定膜蛋白、且分辨率达到纳米级别的膜蛋白荧光定位技术,将结核分枝杆菌外膜蛋白OmpA与具有光敏活性的蛋白mEos2m在无致病性的耻垢分枝杆菌中进行融合表达。重组菌固定在载玻片上后,利用405 nm激光激活mEos2m。利用普通荧光体视显微镜、正置荧光显微镜和超分辨率光激活定位显微镜观察OmpA-mEos2m,分析融合蛋白在细菌内的分布情况,并捕获光激活蛋白在细胞膜上释放的光子信号。通过超分辨率光激活定位显微镜,发现OmpA-mEos2m融合蛋白在细胞膜上呈"带"状环绕分布,这是观察到膜蛋白在细胞膜上定位的最直接证据。mEos2m与OmpA融合表达后,并不改变OmpA的膜蛋白属性和定位特征。因此可以将mEos2m用于其他非多聚体膜蛋白的融合和定位研究。可以应用非致病性的耻垢分枝杆菌作为模型,采用高分辨率活菌成像技术,研究致病性的结核分枝杆菌蛋白结构、定位和功能。这是目前为止国内采用光激活定位显微成像技术研究膜蛋白的首次报道。 展开更多
关键词 光激活定位显微镜 结核分枝杆菌 膜蛋白 光子
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光激活定位超分辨荧光成像的罗丹明分子设计
2
作者 叶智伟 杨薇 肖义 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期926-932,共7页
光激活定位显微技术(PALM)等超分辨成像技术的发展为高水平生命科学研究提供了突破光学衍射极限的研究工具.实现超分辨荧光成像的核心要素之一是高性能荧光染料,而罗丹明染料由于其优良的光学性质已成为设计PALM染料的热门选择.本文通过... 光激活定位显微技术(PALM)等超分辨成像技术的发展为高水平生命科学研究提供了突破光学衍射极限的研究工具.实现超分辨荧光成像的核心要素之一是高性能荧光染料,而罗丹明染料由于其优良的光学性质已成为设计PALM染料的热门选择.本文通过对PALM超分辨成像特点分析,给出PALM罗丹明染料的设计要求,并对已报道的PALM超分辨罗丹明染料的设计策略及其优缺点进行比较分析,希望通过对分子设计策略的综述,为研究者设计PALM超分辨罗丹明染料提供了一些帮助. 展开更多
关键词 光激活定位显微技术 超分辨 罗丹明 螺内酰亚胺 笼式罗丹明
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单分子定位超分辨显微成像有机荧光探针的研究进展 被引量：7
3
作者 潘文慧 李文 +3 位作者 屈璟涵 叶懿霈 屈军乐 杨志刚 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期269-281,共13页
在生物医学领域,对纳米尺寸级别的微小生物目标进行精确定位研究具有非常重要的意义,而光学显微成像技术为此提供了强有力的工具。光学显微成像技术受到光学衍射极限的限制,难以分辨尺寸在衍射极限(<200 nm)以下的生物结构,无法直接... 在生物医学领域,对纳米尺寸级别的微小生物目标进行精确定位研究具有非常重要的意义,而光学显微成像技术为此提供了强有力的工具。光学显微成像技术受到光学衍射极限的限制,难以分辨尺寸在衍射极限(<200 nm)以下的生物结构,无法直接获取微小生物结构信息,阻碍了生物医学的进一步发展。近年来,随着纳米分辨显微成像技术的出现,新型荧光探针的开发、成像系统与设备的不断发展及成像算法不断完善地深入结合,促进了光学衍射极限以下尺寸微观目标的研究。基于单分子定位的超分辨荧光显微成像(SMLM)包括光激活定位成像(PALM)与随机光学重构超分辨成像(STORM),将有机荧光探针与超分辨光学显微成像技术紧密结合在一起,荧光探针的光物理性质直接决定着超分辨成像结果的好坏。因此,设计不同性能的荧光探针可以实现超精细结构的不同超分辨成像,为研究其生物学功能提供了有力的工具。本文着重围绕基于SMLM的原理、有机荧光探针的设计要求、用于SMLM的荧光探针种类及其生物应用等方面进行总结综述,指出了单分子定位成像上存在的不足,并对其发展方向进行了展望,希望为对超分辨成像研究感兴趣或初涉该领域的研究者提供成像理论与探针设计方面的帮助。 展开更多
关键词 超分辨成像 单分子定位成像 荧光探针 随机光学重构超分辨成像 光激活定位成像
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用于细胞脂滴超分辨荧光成像的有机荧光探针研究进展 被引量：4
4
作者 周日 王晨光 卢革宇 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1228-1242,共15页
脂滴是真核细胞中必不可少的一种球形细胞器,与很多细胞生理学过程息息相关。荧光成像技术是观察研究脂滴最有力的工具之一。受光学衍射极限的限制,传统的宽场以及共聚焦显微镜所能达到的成像分辨率约为250 nm左右,这对于观测小脂滴,尤... 脂滴是真核细胞中必不可少的一种球形细胞器,与很多细胞生理学过程息息相关。荧光成像技术是观察研究脂滴最有力的工具之一。受光学衍射极限的限制,传统的宽场以及共聚焦显微镜所能达到的成像分辨率约为250 nm左右,这对于观测小脂滴,尤其是新生脂滴(尺寸约30~60 nm)来说是远远不够的。在这种情况下,近年来新兴的各种能够打破衍射极限的超分辨荧光显微镜(如受激发射损耗显微镜、结构光照明显微镜以及光激活定位显微镜等)逐渐吸引了科研人员的兴趣。为了得到高分辨率脂滴荧光图像,除了上述超分辨显微镜之外,还需要具有与之相匹配的高性能荧光探针。本文将简要介绍这几种超分辨显微镜的工作原理,讨论其对荧光探针光物理性质的特殊要求,并进一步系统总结脂滴超分辨成像荧光探针的研究进展。与此同时,本文将分析对比不同超分辨显微镜在脂滴荧光成像方面的优势与不足,并对其发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 脂滴 超分辨成像 受激发射损耗显微镜 结构光照明显微镜 光激活定位显微镜 荧光探针
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超分辨率成像荧光探针材料应用进展 被引量：3
5
作者 刘志贺 吴长锋 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期344-362,共19页
为了进一步认知复杂环境中的细胞生物学过程,研究人员发展了各种各样的生物成像技术。在这些技术中,生物荧光成像因简单的成像条件以及对生物样品的相容性而得到了广泛的发展。然而,传统的荧光成像技术受到了光学衍射极限的限制,无法分... 为了进一步认知复杂环境中的细胞生物学过程,研究人员发展了各种各样的生物成像技术。在这些技术中,生物荧光成像因简单的成像条件以及对生物样品的相容性而得到了广泛的发展。然而,传统的荧光成像技术受到了光学衍射极限的限制,无法分辨低于200 nm的空间结构,阻碍了对亚细胞结构的生物学过程研究。超分辨荧光显微镜技术突破了传统光学衍射对成像分辨率的限制,能够获取纳米尺度的细胞动态过程。除了对传统的宽场荧光显微镜框架的改进及升级改造之外,目前典型的超分辨成像显微镜技术通常依赖于荧光探针材料的光物理性质。常用的荧光探针材料包括荧光蛋白、有机荧光分子和纳米荧光材料等。本文介绍了几种主流的超分辨荧光显微成像技术并总结了已经成功应用到超分辨生物荧光成像中的荧光探针材料的应用进展。 展开更多
关键词 超分辨荧光成像 受激发射损耗显微镜 光激活定位荧光显微术 随机光学重构显微术 超分辨光学涨落成像 荧光探针
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超分辨率荧光显微技术——2014年诺贝尔化学奖简介 被引量：1
6
作者 葛春洋 马宏佳 《化学教与学》 2014年第11期2-4,共3页
介绍了2014年诺贝尔化学奖获奖成果超分辨率荧光显微技术的原理和发现过程、获奖者简况以及超分辨率荧光显微技术的应用前景。
关键词 诺贝尔化学奖 超分辨率荧光显微镜 受激发射损耗显微镜 光激活定位显微镜
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超分辨显微,至极至美:2014年诺贝尔化学奖述评 被引量：4
7
作者 李明 《物理》 CAS 北大核心 2014年第12期813-816,共4页
三个物理学家,因为对生命科学的贡献,赢得2014年的诺贝尔化学奖。他们做了什么重大贡献?恩斯特·阿贝为常规光学显微镜的分辨率设定了一个限制——半波长极限。贝齐格、赫尔和莫纳将已知的技术推至极限,最早探测到凝聚态体系中的单... 三个物理学家,因为对生命科学的贡献,赢得2014年的诺贝尔化学奖。他们做了什么重大贡献?恩斯特·阿贝为常规光学显微镜的分辨率设定了一个限制——半波长极限。贝齐格、赫尔和莫纳将已知的技术推至极限,最早探测到凝聚态体系中的单个荧光分子,利用荧光分子的开关效应,加上物理教科书上的受激辐射原理和数据分析中常用的拟合定位方法,绕开了这个似乎不能突破的极限。他们将光学显微技术带入到纳米尺度,引发了常温下活体生物学研究的又一场革命。他们对科学的追求堪称至极至美。这样的典范将来还会有,尤其是在物理学与生命科学的交叉领域。 展开更多
关键词 超分辨显微镜 光激活定位 受激辐射损耗 单分子荧光
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