10月22日
利用STORM进行显微成像
就在十多年前，庄晓伟和她的团队开发了一种新的显微镜成像技术，改变了我们观察和研究细胞的方式。STORM，或称随机光学重建显微镜，通过使用各种其他方法，为已经迅速发展的超分辨率显微镜领域增加了重要的动力，包括由Stefan Hell和同事在Göttingen于2000年代中期首创的STED。10多年后的今天，庄晓薇因其开创性的研究被授予2019年生命科学突破奖。
在2000年代中期，超级分辨学技术迅速涌现为具有尖端微观成像的许多研究人员的乐器工具，并且迫使揭开细胞微环境的努力直到这一点受到光学看似难以克服的分辨率的阻碍他们使用的系统。这意味着任何物体的图像位于近于约大于约。200nm在最终图像中聚结成一个斑点。对于任何愿意在低于此距离学习和解决分子的人来说，这是一个主要问题。许多基本的生物过程发生在更小的尺度 - 单个单点到几十纳米 - 并且具有常规显微镜工具集的识别领域将打开整个基本和应用研究的新途径。
庄实验室采用的STORM方法与STED的不同之处在于，它依赖于在宽视场显微镜的设置下，连续开关荧光团。根据这些分子在任何给定时刻发出光的亚群，就有可能发现或定位这些发光分子在细胞或其中一个细胞器中的位置。通过对不同亚群的重复快照，在不同的时间发出光，并用超灵敏的EMCCD相机对它们进行成像，就有可能创建一个完整的图像，包含无数荧光团的单个位置，分辨率可达20纳米。
很清楚为什么风暴和类似的本地化技术依赖于有效检测单一荧光团。这可能是挑战，这取决于所用荧光团的类型，并且在某些情况下，这种微观系统需要相机检测器的最高灵敏度。EMCCD摄像机已被证明是用于非点扫描超分辨率技术的理想成像仪。它们的高量子效率超过95％，低噪音和电子乘法（EM）特征，即使相机可以有效地检测具有较低光子产量的较弱的荧光团。反过来，这对荧光团的定位精度和准确性有直接影响，因此，感兴趣的生物分子。
和或iXon EMCCDs自21世纪初以来一直处于这种类型的单分子检测研究的前沿，并一直是许多类型和变种的超分辨率显微镜的首选摄像机。在他们2006年的开创性论文中，Xiaowei Zhuang和同事使用了512x512像素的iXon EMCCD模型(1)。这些相机仍然是基于图像的超分辨率显微镜的主要成像设备。的出现和继续改进科学CMOS (sCMOS)相机我们已经看到了这种成像技术对超分辨率显微镜的入侵，很可能这两种技术将共存，同时解决不同类型的超分辨率成像的不同需求。
万博电脑网页版登录风暴的应用是非常多样化的，现在可以在所有研究领域看到的生物成像。They include studies of fluorophores’ characteristics (2), cytoskeletal rearrangements (3), receptor clustering (4), HIV infection (5), subcortical white matter (6) or lingual muscles function (7) with many more studies published with the help of AndoriXon EMCCDs每周。
全细胞3D STORM以纳米级分辨率揭示细胞结构之间的相互作用-细胞内线粒体的常规和3D STORM图像比较。左边的面板显示了细胞左边1/3的传统图像。中间的面板显示了单元格中间1/3的3D STORM图像。z维信息是用颜色编码的。右边的面板显示了右边1/3单元格的3D STORM图像的xy横截面。线粒体上的TOM20被光转换染料免疫标记。成像是在配备Andor iXon 897 EMCCD的Olympus IX71上完成的。
从：庄志强;自然方法5 1047-1052 (2008)
- (2006)《自然方法》第3期，793-796页
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- Rossboth等人，Nature Immunology 19,821 - 827 (2018)
- Pereira CF等人，《病毒学杂志》9:84 (2012)
- Hainsworth AH等，神经病理学和应用神经生物学44,417-426 (2018)
- Cullins, MJ等人，喉镜(2017)
