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如何实现光学超分辨(八)-- 大结局 精选

已有 15826 次阅读 2012-8-7 08:51 |个人分类:如何实现光学超分辨|系统分类:科研笔记| 光学, center, 如何

如何实现光学超分辨(八)

席鹏著

 

第八章 大结局:阴阳定乾坤

经过前面八章的描述,我想读者已经对超分辨的各种方法有了一定的认识。各种方法和他们的名字,如同八仙过海一般,一个个涌现在我们眼前。

正如牛顿用三定律描述世界,爱因斯坦用相对论描述时空一般,去繁就简,才是大道。

那么,可不可以将这些超分辨技术统一为一种描述?

答案是可以,那就是:阴阳。

《易传·系辞上传》说:“是故,易有太极,是生两仪”。太极即为天地未开、混沌未分的状态。也就是说,所谓的混沌,就是一种不能区分的状态。为了有效地进行区分,才有了阴阳两仪。结合现代技术,阴阳,就是两种状态,也就是我们熟悉的二进制的ON(开)和OFF(关)状态。

反过来看看我们的超分辨技术。STED,通过区分一个点的自发辐射(on)和受激辐射(off)实现超分辨;SSIM,通过调制一系列平行的ON-OFF实现超分辨;PALM/STORM则是随机地调制点的ON-OFF实现超分辨。

再来细看的话,STEDSSIM均是形成一个结构性的光调制来实现超分辨,不依赖于特定的荧光染料。而PALM/STORM则是通过特定染料的性质,通过光控制来实现ON-OFF

这两类各有优劣:STED需要依赖共聚焦系统,并在其上加一个环形受激辐射光,光路最为复杂,所需要的光功率也非常高,但不需要进行复杂的图像后期处理;SIM则相对来说仪器比较简单(从三个方向上探测莫尔条纹即可),所需功率也较低,但是如果进行SSIM(饱和成像)的话,则功率要求一样很高,且需要进行图像后期频域处理;PALM/STORM则只需要将一个TIRF系统的入射光变为两束,相对的实验门槛低,且所需功率较小(受不同荧光蛋白的开关特性约束);然而后期图像处理需要逐点进行定位。

也许有人会说,这个领域既然已经如此成功,而且已经总结得如此透彻,是不是没什么新东西可做了?

绝非如此!今年的七月Nature Methods又一次开始重点关注显微领域,包括新的超分辨技术,以及传统显微与生物信息学的结合。

亲爱的读者,感谢你陪伴着我写完了这个blog系列。你们的评语和点击,是我在繁忙的工作之余拼命挤出时间笔耕的源动力。

祝愿超分辨技术不断演进,成为生命科学认识世界的全新工具。Seeing is believing.

愿大家看了这一系列博文,能够有所收获,在将来的科研中,如果是应用,那么不论是应用商用的还是搭建的超分辨系统时,能够有更加透彻的理解;如果是建立新的系统,那么希望这些博文成为你创新的一个启迪。

牛顿说,我之所以看的远,是因为我站在巨人的肩膀上。Google Scholarmotto便出于此。希望这一系列博文,成为你通向巨人肩膀的一个梯子!

(全文完)

 

 

 

席鹏课题组文章链接:

我国STED超分辨工作在PLoS ONE发表

OE: 利用共聚焦实现DIC位相浮雕

 



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