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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

多色超分辨結(jié)構(gòu)光照明顯微鬼成像研究取得進(jìn)展

2025-07-25 上海光學(xué)精密機(jī)械研究所

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語(yǔ)音播報(bào)

近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員韓申生、副研究員劉震濤團(tuán)隊(duì)在多色超分辨結(jié)構(gòu)光照明顯微鬼成像方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Multicolor super-resolution structured illumination microscopy based on snapshot spectral ghost imaging via sparsity constraints為題，發(fā)表于ACS Photonics。

超分辨多色熒光顯微在活細(xì)胞成像、醫(yī)療診斷等方面有重要的應(yīng)用前景。結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡（SIM）因其采用寬場(chǎng)照明的方式更適合多色活細(xì)胞成像。不過(guò)，傳統(tǒng)的多色SIM成像需對(duì)各光譜通道圖像分時(shí)序采集，會(huì)降低時(shí)間分辨率，而利用多相機(jī)同時(shí)采集則會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的多色結(jié)構(gòu)光照明超分辨顯微技術(shù)，將SIM與快照式鬼成像光譜相機(jī)相結(jié)合，利用結(jié)構(gòu)光照明和熒光信號(hào)的稀疏先驗(yàn)來(lái)提高空間分辨率，通過(guò)鬼成像光譜相機(jī)的單次曝光多色成像優(yōu)勢(shì)來(lái)提高時(shí)間分辨率。實(shí)驗(yàn)上，科研人員搭建了一套結(jié)構(gòu)光照明三色熒光顯微鬼成像裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熒光微球和熒光染色細(xì)胞的超分辨成像，空間分辨率超衍射限約2.65倍，多色成像的時(shí)間分辨率相比傳統(tǒng)SIM提高3倍。

該技術(shù)已成功應(yīng)用于玉米莖細(xì)胞樣品的超分辨成像，清晰解析了相鄰細(xì)胞器的精細(xì)結(jié)構(gòu)。其高效的多色單曝光成像能力，有望對(duì)細(xì)胞器相互作用、藥物遞送等動(dòng)態(tài)過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。

論文鏈接

多色超分辨結(jié)構(gòu)光照明顯微鬼成像方面取得進(jìn)展

近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員韓申生、副研究員劉震濤團(tuán)隊(duì)在多色超分辨結(jié)構(gòu)光照明顯微鬼成像方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Multicolor super-resolution structured illumination microscopy based on snapshot spectral ghost imaging via sparsity constraints為題，發(fā)表于ACS Photonics。超分辨多色熒光顯微在活細(xì)胞成像、醫(yī)療診斷等方面有重要的應(yīng)用前景。結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡（SIM）因其采用寬場(chǎng)照明的方式更適合多色活細(xì)胞成像。不過(guò)，傳統(tǒng)的多色SIM成像需對(duì)各光譜通道圖像分時(shí)序采集，會(huì)降低時(shí)間分辨率，而利用多相機(jī)同時(shí)采集則會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的多色結(jié)構(gòu)光照明超分辨顯微技術(shù)，將SIM與快照式鬼成像光譜相機(jī)相結(jié)合，利用結(jié)構(gòu)光照明和熒光信號(hào)的稀疏先驗(yàn)來(lái)提高空間分辨率，通過(guò)鬼成像光譜相機(jī)的單次曝光多色成像優(yōu)勢(shì)來(lái)提高時(shí)間分辨率。實(shí)驗(yàn)上，科研人員搭建了一套結(jié)構(gòu)光照明三色熒光顯微鬼成像裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熒光微球和熒光染色細(xì)胞的超分辨成像，空間分辨率超衍射限約2.65倍，多色成像的時(shí)間分辨率相比傳統(tǒng)SIM提高3倍。該技術(shù)已成功應(yīng)用于玉米莖細(xì)胞樣品的超分辨成像，清晰解析了相鄰細(xì)胞器的精細(xì)結(jié)構(gòu)。其高效的多色單曝光成像能力，有望對(duì)細(xì)胞器相互作用、藥物遞送等動(dòng)態(tài)過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。論文鏈接多色超分辨結(jié)構(gòu)光照明顯微鬼成像方面取得進(jìn)展

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