近日，北京大學(xué)工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系席鵬小組實(shí)現(xiàn)了STED超分辨率光學(xué)顯微成像，并用這一新型顯微技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對細(xì)胞內(nèi)三大細(xì)胞骨架的成像。相關(guān)論文發(fā)表在美國《公共科學(xué)圖書館—綜合》（PLoS ONE）。

傳統(tǒng)的顯微技術(shù)受到衍射極限的限制，使得生物學(xué)家無法觀測到水平方向低于200nm的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)。在最近的十年內(nèi)，一系列的超分辨顯微技術(shù)被發(fā)明出來，包括德國馬普生物物理化學(xué)研究所的Stefan Hell教授發(fā)明的受激輻射光淬滅(STED)技術(shù)，和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的Eric Betzig、莊小威教授等人發(fā)明的隨機(jī)光學(xué)定位重構(gòu)顯微(PALM/STORM)技術(shù)，以及同在HHMI的Mats Gustaffson教授發(fā)明的飽和結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微技術(shù)。其中，由于STED直接在物理學(xué)家熟悉的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)上進(jìn)行調(diào)制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更快的成像速度，且不特別依賴于熒光染料，因此備受關(guān)注。

伴隨其優(yōu)勢的是，STED需要在納米量級的精度上將兩束光的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)進(jìn)行配準(zhǔn)，因此相比其他方法的工程難度較大。雖然現(xiàn)在Leica已經(jīng)有STED超分辨顯微商用系統(tǒng)，然而其價格高昂，使得一般實(shí)驗(yàn)室難以配備。同時，在國際上以及我國國內(nèi)，有一批研究者曾經(jīng)致力于雙光子研究，而雙光子過程所需的鈦寶石激光器能夠滿足STED超分辨率顯微的需要?；谶@一點(diǎn)，席鵬課題組在一臺6W泵浦的鈦寶石激光器上，通過連續(xù)光調(diào)諧，實(shí)現(xiàn)了60nm的顯微分辨率，這一分辨率僅為入射光波長的十分之一。這一工作也是我國科技工作者首次在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了STED超分辨的標(biāo)志。

這一研究將為眾多的科技工作者在利用現(xiàn)有鈦寶石激光器搭建超分辨率顯微系統(tǒng)方面提供指引，并拓展STED超分辨顯微技術(shù)在生物亞細(xì)胞成像中的應(yīng)用。