超分辨率熒光顯微鏡有望實(shí)現(xiàn)新突破
[內(nèi)容提要]:據(jù)了解，我國光電國家實(shí)驗(yàn)室朱明強(qiáng)教授課題組近日研發(fā)了一種超級(jí)熒光分子開關(guān)，利用這種超級(jí)熒光分子開關(guān)的新特性，制作出具有超級(jí)光敏感和應(yīng)用潛力的全光晶體管，我國研制新型超分辨率熒光顯微鏡有望實(shí)現(xiàn)新突破。
據(jù)了解，我國光電國家實(shí)驗(yàn)室朱明強(qiáng)教授課題組近日研發(fā)了一種超級(jí)熒光分子開關(guān)，利用這種超級(jí)熒光分子開關(guān)的新特性，制作出具有超級(jí)光敏感和應(yīng)用潛力的全光晶體管，我國研制新型超分辨率熒光顯微鏡有望實(shí)現(xiàn)新突破。
超級(jí)熒光分子開關(guān)通過采用獨(dú)特的分子設(shè)計(jì)，將基于二芳基乙烯的熒光分子開關(guān)比提高了4個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到1萬倍以上，響應(yīng)速率也大幅度提高。并且，課題組還利用這種超級(jí)熒光分子開關(guān)的新特性，制作出具有超級(jí)光敏感和應(yīng)用潛力的全光晶體管，相關(guān)成果的論文日前已經(jīng)在國際知名的《自然·通訊》雜志上發(fā)表。
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在過去很長的一段時(shí)間里，世界各國科學(xué)家認(rèn)為光學(xué)顯微鏡有一個(gè)極限，即無法獲得比半光波長更好的分辨率。但在“熒光分子”的幫助下，科學(xué)家可以突破這種極限。2014年，美國及德國三位科學(xué)家就是因?yàn)?ldquo;研制出超分辨率熒光顯微鏡”，將光學(xué)顯微鏡帶入了納米維度，獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。熒光顯微鏡是利用一個(gè)高發(fā)光效率的點(diǎn)光源，經(jīng)過濾色系統(tǒng)發(fā)出一定波長的光(如紫外光3650入或紫藍(lán)光4200入)作為激發(fā)光、激發(fā)標(biāo)本內(nèi)的熒光物質(zhì)發(fā)射出各種不同顏色的熒光后，再通過物鏡和目鏡的放大進(jìn)行觀察。這樣在強(qiáng)烈的對(duì)襯背景下，即使熒光很微弱也易辨認(rèn)，敏感性高，主要用于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能以及化學(xué)成分等的研究。
通過“納米”級(jí)的超分辨率熒光顯微鏡，科學(xué)家們可實(shí)現(xiàn)活體細(xì)胞中單個(gè)分子通路的可視化，能夠觀察到分子是如何在大腦神經(jīng)細(xì)胞之間生成神經(jīng)突觸，可以追蹤帕金森病、阿爾茲海默癥和亨廷頓癥患者體內(nèi)相關(guān)蛋白的累積情況，還能跟蹤受精卵在分裂形成胚胎時(shí)蛋白質(zhì)的變化過程等。
