超分辨显微镜研究领域取得的进展介绍

超分辨显微镜研究领域取得了显著的进展，尤其是在单分子定位超分辨显微成像技术方面。这种技术利用特殊荧光分子的光开关特性，结合单分子成像和质心拟合算法，绕过衍射现象的限制，把荧光显微镜的分辨率提高了一个数量级，解析了众多未知的细胞纳米结构，提升了对细胞结构的认知。

然而，这种技术长期以来轴向分辨率比侧向低2-3倍，影响了其三维解析能力和应用。*近，中国科学院院士、生物物理所研究员徐涛课题组与研究员纪伟课题组在超分辨显微成像技术方面取得了重要突破。他们提出了一种轴向单分子定位成像新技术，并研制出新型干涉定位显微镜，把单分子定位成像的轴向分辨率提升到纳米尺度。这项技术的突破提高了显微镜的轴向分辨率，并具有优异的轴向分辨率及操作便捷性，可促进细胞纳米结构的研究。

此外，哈工大现代显微仪器研究所团队也提出了一种可突破光学衍射极限的计算显微成像算法。这种算法利用荧光成像的前向物理模型与压缩感知理论，并结合稀疏性与时空连续性的双约束条件，建立起一个通用的解算框架——稀疏解卷积技术。这种技术突破了现有光学超分辨显微系统的硬件限制，扩展了时空分辨率和频谱。在此基础上，研究团队研发了超快结构光超分辨荧光显微镜系统，该系统具有超分辨、高通量、非侵入、低毒性等特点，在高速成像条件下，具备优于60纳米的分辨率和超过1小时的超长时间活细胞动态成像性能。

这些研究进展为超分辨显微镜领域带来了新的突破和进步，有助于更深入地了解细胞结构和功能，为生物学、医学和药物研发等领域提供了强大的工具。未来随着技术的不断发展，超分辨显微镜将会在更多领域发挥其重要的作用。