単一分子局在化顕微鏡(SMLM)

単一分子局在顕微鏡(SMLM)。 アッベの回折限界を克服する方法は?

課題

1990年代初頭まで横方向の光学分解能を基本的に200〜300 nmに制限していたアッベ回折障壁は、超解像光学蛍光イメージング技術によって克服できます。 これらの技術は非常に画期的であるため、2014年ノーベル化学賞は、超解像技術の開発により、エリックベツィグ、シュテファンヘル、およびWEモーナーに授与されました。

背景

これまでに一般的に使用されている2つの異なる手法があります。  1つの手法は点像分布関数工学に基づいており、もう1つは単一分子の局在化に基づいています。 Stefan Hellの誘導放出抑制(STED)顕微鏡法は、ファースト・クラスに属し、いわゆる決定論的超解像技術です。 対照的に、Eric Betzigの光活性化局在顕微鏡(PALM)は確率論的手法です

SMLMはどのように機能しますか?

すべてのSMLM実装の基本原理は、特定の位置と時間での光子放出を検出することにより、ランダムな光活性化とそれに続く個々の蛍光エミッターの局在化です。 これは、隣接するエミッターからの放射がまったくない状態で行われます。 光子の回折限界分布の重心は、エミッターの位置の尺度です。 これは、フォトン分布自体よりもはるかに明確に定義されています。 したがって、標準的な広視野画像は多数のエミッターからの光子分布のオーバーレイですが、超解像SMLM画像はそれらの個々の位置のマップです

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