超分辨率显微技术摒弃了荧光标记，对活细胞进行更温和的成像

一种新的超分辨率显微镜技术使研究人员能够以远低于衍射极限的分辨率看到材料和生物体的特征，而不需要荧光标记。澳门万博公司这使得它比以前的技术更容易，破坏性更小，并可能有广泛的应用，特别是在生物化学领域。

光的波动特性限制了用简单显微镜所能达到的分辨率。在焦平面上由两个点源辐射的光在探测器上产生干涉图样。如果两个点光源相距不到光波长的一半，干涉条纹就会合并，使物体无法区分。通常，这意味着光学显微镜不能分辨小于200nm的细节。先进的技术使用各种富有想象力的技巧来克服衍射极限，但都有其缺点，例如需要大量的光，这可能会破坏活样品。

2014年，Eric Betzig, William Moerner和Stefan Hell共同获得诺贝尔化学奖超分辨率显微镜可以达到几十纳米的分辨率。他们的技术细节不同，但他们都依赖于样品中特殊的荧光团，这些荧光团的发射是开关的。事实证明，这些方法非常有用，但它们只在可以可靠标记而不损坏的样品中起作用。“你真正看到的不是结构，而是标签，所以如果你的标签放在错误的位置，你就会得到不准确的信息，”他说德龙张中国浙江大学教授。

在这项新研究中，张和他的同事们从无标签技术中红外光热成像(MIP)开始，该技术通过研究红外辐射衍射连续波可见光的方式来探测物体对红外辐射脉冲的响应——材料的折射率在加热时发生变化。MIP的分辨率通常在300nm左右——仅仅因为可见光的波长更短，所以比传统红外成像高出10倍左右——但肯定不是超分辨率。

研究人员指出，正如预期的那样，用脉冲红外激光泵浦一个物体会产生相同间隔的探测激光频率调制。然而，这些调制不是简单的正弦振荡:有几个基频的高频谐波。“这是一个偶然的发现，”张说，“因为我在想……如果我们把这些不同的谐波阶数加在一起，也许我们可以提高信噪比，但后来我看到不同的谐波阶数看起来不一样，所以我在想‘这是怎么回事?“答案是，由于物体不是均匀的，而是有一个详细的内部结构，泵浦脉冲以一种复杂的、空间相关的方式调制探测激光所经历的折射率。因此，结合基本调制频率的多重谐波的影响，研究人员可以对物体的内部结构进行超分辨率观测。

在一次演示中，他们检测了活酵母细胞中只有86纳米大小的特征。澳门万博公司研究人员称这种技术为光热弛豫定位或珍珠显微镜。

“我认为这是一篇非常酷的论文，”显微镜学家说Eric Potma他是美国加州大学欧文分校的教授。他说，自大约10年前引入光热成像技术以来，它已被证明对生物样品成像非常有用。“这是一种简单而优雅的方式，你不需要改变你的硬件，你的显微镜，甚至原则上的软件，你只需要确保你的锁定放大器可以处理更高的谐波。只要按一下开关，你就能识别出以前用现有的光热红外显微镜技术隐藏的具有生物学意义的特征。”澳门万博公司