科技：中国成功研发高端光学显微镜 分辨率可达50纳米(图)(3)

苏州医工所研制的双光子样机图（图片来源：苏州医工所）

　　目前双光子成像在生物医学领域广泛应用于深层组织成像以及活体成像等。美国斯坦福大学、日本东京大学、陆军军医大学脑科学研究中心等专业实验室利用双光子显微成像技术进行了信息识别、行为控制等脑科学核心问题的研究以及动物在体成像实验，获得了高分辨实时神经元活动成像数据。

CLARITY处理的Thy1-YFP（H Line）小鼠大脑的荧光观察（图片来源：网络）

　　（A）从大脑皮质到海马的3-D观察图像（B）大脑皮层Ⅴ层的锥体细胞的树突图像

　　3。受激发射损耗（STED）显微镜

　　传统光学成像由于受到光学衍射极限的限制，分辨率很难突破200nm。这时就需要超分辨显微镜出手了。

光学衍射极限降低分辨能力（图片来源：网络）

　　STED显微镜是一种超分辨显微镜，它的原理可以简单理解为在共聚焦显微镜的基础上加入一束面包圈状的光斑（我们称之为损耗光），通过受激辐射效应减小有效荧光发光面积，将被激发的荧光物质限制在衍射极限内，从而突破光学衍射极限实现超分辨成像，目前能够实现50nm分辨率。

STED原理（图片来源：网络）

细胞骨架共聚焦与STED对比图（图片来源：苏州医工所）

苏州医工所研制的STED样机图（图片来源：苏州医工所）

　　STED显微镜的应用领域与共聚焦显微镜相似，主要用于观察亚细胞形态结构，活细胞内生物分子的实时成像和动态跟踪等。目前，苏州医工所正与中科院上海药物所以及中科院北京动物所开展相关合作。

　　4。双光子STED显微镜

　　双光子STED显微镜将双光子显微镜与STED显微镜合二为一，结合双光子显微镜成像深度深以及STED显微镜分辨率高的优点，根据不同的成像需求选择合适的成像方式。