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超级分辨率显微镜,开启光学显微纳米新时代

2014-10-09 08:16:44  慕雪发布    来源:益择网

    益择网讯(慕雪/编译)1873年,显微学家厄恩斯特•阿贝提出“传统光学显微镜分辨率为不会超过0.2微米”的物理限制。大约一个半世纪之后,来自美国的埃里克•白兹格(Eric Betzig)和威廉姆•莫尔纳尔(William Moerner)以及德国的斯特凡•赫尔(Stefan Hell)成功突破了这一限制,他们利用荧光分子,发明了一种超级分辨率荧光显微镜,从此开启了光学显微镜的纳米时代,正因如此,三人荣获2014年诺贝尔化学奖。
    该显微镜融合了另外两种显微镜的成像原理,其一是2000年斯特凡•赫尔发明的受激发射损耗(STED)显微镜,其原理是利用两条激光束,一条激发荧光分子使其发出荧光,另一条抵消除纳米级荧光外的所有荧光;这样一纳米一纳米地扫描样品,所得图像的分辨率突破了阿贝的物理限制。其二是2006年埃里克•白兹格和威廉姆•莫尔纳尔发明的单分子显微镜,其工作原理是开关单分子荧光,科学家们反复多次对扫描同一样品,每次只让几个分子发出荧光,叠加所有图像后得到的致密图像就有纳米级分辨率。
    如今,纳米显微学已经广泛用于全世界,深入人们生活的各个方面,科学家们从此能了解更多活细胞中分子的细节,从而为改善人类生存环境做出更大贡献。

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