中國(guó)高端儀器取得突破，光學(xué)顯微鏡的分辨率提高到60納米！
發(fā)布時(shí)間：2022-05-05 887人看過
顯微鏡是重要的科學(xué)儀器，顯微鏡的誕生，拓寬了人類的眼界，帶領(lǐng)人類進(jìn)入微觀世界。利用顯微鏡，人類可以看到細(xì)胞機(jī)構(gòu)、微生物、材料的微觀機(jī)構(gòu)等，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究和分析，從而產(chǎn)生大量發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展。自顯微鏡發(fā)明以來，科學(xué)家們不斷提升顯微鏡的性能，新技術(shù)層出不窮，更強(qiáng)大的顯微鏡能夠進(jìn)一步提升科技水平。
由于顯微鏡對(duì)科學(xué)有著重大貢獻(xiàn)，顯微鏡領(lǐng)域的多項(xiàng)重大發(fā)明都獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
1953年，荷蘭人弗里茨·塞爾尼克因因相襯顯微技術(shù)而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1986年，德國(guó)人恩斯特·魯斯卡作為透視電子顯微鏡的發(fā)明人，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1986年，德國(guó)人格爾德·賓寧和荷蘭人海因里希·羅雷爾研制出掃描隧道顯微鏡，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
2014年，美國(guó)人艾力克·貝齊格、美國(guó)人莫爾納爾和德國(guó)人斯特凡·赫爾憑借超分辨熒光顯微鏡，獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
2017年，瑞士雅克·杜博歇、德國(guó)人約阿希姆·弗蘭克、英國(guó)理查德·亨德森研發(fā)出低溫電子顯微鏡，獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
其中超分辨熒光顯微鏡的出現(xiàn)，使得光學(xué)顯微鏡進(jìn)入納米級(jí)尺度�，F(xiàn)在，中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提升光學(xué)顯微鏡的性能，在光學(xué)超分辨顯微成像技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器學(xué)院和北京大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院合作，在低光毒性條件下，把結(jié)構(gòu)光顯微鏡的分辨率從110納米提高到60納米，該顯微鏡是目前活細(xì)胞光學(xué)顯微成像中分辨率最高的超分辨顯微鏡，并實(shí)現(xiàn)564幀/秒、成像時(shí)間達(dá)到1小時(shí)以上。中國(guó)團(tuán)隊(duì)提出了一種計(jì)算顯微成像算法，可以突破光學(xué)衍射極限，加上熒光成像的前向物理模型以及壓縮感知理論，同時(shí)結(jié)合稀疏性與時(shí)空連續(xù)性的雙約束條件，開發(fā)出稀疏解卷積技術(shù)，提高了時(shí)空分辨率和頻譜，從而研發(fā)出超快結(jié)構(gòu)光超分辨熒光顯微鏡系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)適用于大多數(shù)熒光顯微鏡成像系統(tǒng)模態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)近兩倍的穩(wěn)定空間分辨率提升，將在生物科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。
