超分辨顯微鏡研究領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展，尤其是在單分子定位超分辨顯微成像技術(shù)方面。這種技術(shù)利用特殊熒光分子的光開關(guān)特性，結(jié)合單分子成像和質(zhì)心擬合算法，繞過(guò)衍射現(xiàn)象的限制，把熒光顯微鏡的分辨率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，解析了眾多未知的細(xì)胞納米結(jié)構(gòu)，提升了對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。

然而，這種技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)軸向分辨率比側(cè)向低2-3倍，影響了其三維解析能力和應(yīng)用。*近，中國(guó)科學(xué)院院士、生物物理所研究員徐濤課題組與研究員紀(jì)偉課題組在超分辨顯微成像技術(shù)方面取得了重要突破。他們提出了一種軸向單分子定位成像新技術(shù)，并研制出新型干涉定位顯微鏡，把單分子定位成像的軸向分辨率提升到納米尺度。這項(xiàng)技術(shù)的突破提高了顯微鏡的軸向分辨率，并具有優(yōu)異的軸向分辨率及操作便捷性，可促進(jìn)細(xì)胞納米結(jié)構(gòu)的研究。

此外，哈工大現(xiàn)代顯微儀器研究所團(tuán)隊(duì)也提出了一種可突破光學(xué)衍射極限的計(jì)算顯微成像算法。這種算法利用熒光成像的前向物理模型與壓縮感知理論，并結(jié)合稀疏性與時(shí)空連續(xù)性的雙約束條件，建立起一個(gè)通用的解算框架——稀疏解卷積技術(shù)。這種技術(shù)突破了現(xiàn)有光學(xué)超分辨顯微系統(tǒng)的硬件限制，擴(kuò)展了時(shí)空分辨率和頻譜。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了超快結(jié)構(gòu)光超分辨熒光顯微鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有超分辨、高通量、非侵入、低毒性等特點(diǎn)，在高速成像條件下，具備優(yōu)于60納米的分辨率和超過(guò)1小時(shí)的超長(zhǎng)時(shí)間活細(xì)胞動(dòng)態(tài)成像性能。

這些研究進(jìn)展為超分辨顯微鏡領(lǐng)域帶來(lái)了新的突破和進(jìn)步，有助于更深入地了解細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥物研發(fā)等領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的工具。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，超分辨顯微鏡將會(huì)在更多領(lǐng)域發(fā)揮其重要的作用。