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中科院西安光機所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室姚保利研究組，將基于數字微鏡器件和LED照明的顯微技術(shù)成功用于生物醫學(xué)研究，從而為深層生物樣品大面積快速三維成像提供了一種新的技術(shù)手段。相關(guān)成果日前發(fā)表在《自然》子刊《科學(xué)報告》雜志上。
為突破光的衍射極限，近年來(lái)出現了不少光學(xué)超分辨方法，如光激活定位法、隨機光學(xué)重構法、受激發(fā)射損耗法等。但這幾種超分辨成像技術(shù)速度較慢，而且需要一些特殊染料標記樣品。另外一種方式是使用結構光照明的顯微技術(shù)(SIM)。它使用特殊調制的光場(chǎng)照明樣品，通過(guò)空間頻譜處理的方式獲得超分辨圖像。目前，只有美、德、英、日等幾個(gè)國家掌握該技術(shù)，我國在這方面相對滯后。
據了解，姚保利研究組首次提出并實(shí)現了基于數字微鏡器件和LED照明的SIM技術(shù)。與激光干涉照明SIM技術(shù)相比，該技術(shù)能夠獲得更高的空間分辨率、更快的成像速度和更好的圖像質(zhì)量，而且大大降低了裝置的復雜性和成本。經(jīng)測定，系統的橫向分辨率達90納米，是目前國際上同類(lèi)技術(shù)的最好水平。
此次研究組與第四軍醫大學(xué)和德國康斯坦茨大學(xué)合作，利用該系統成功獲得了牛肺動(dòng)脈內皮細胞線(xiàn)粒體和小鼠腦神經(jīng)元細胞的超分辨圖像，并且實(shí)現了小鼠腦神經(jīng)元細胞和植物花粉的三維光切片成像，其成像深度和成像速度比當前同類(lèi)切片顯微技術(shù)均提高了約10倍。
