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超分辨顯微鏡的工作原理介紹

返回列表 來源:本站 發(fā)布日期:2024-04-01 13:15:52【

超分辨顯微鏡的工作原理主要基于特定的技術(shù)方法來突破傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的分辨率極限。在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡中,由于光的衍射效應(yīng),分辨率受到一定限制,無法觀察到小于一定尺寸的物體或結(jié)構(gòu)。然而,超分辨顯微鏡通過采用一系列創(chuàng)新技術(shù),成功地克服了這一限制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)更小物體的觀測。

具體來說,超分辨顯微鏡利用了一些特殊的成像技術(shù),如STORM和PALM超分辨率技術(shù)。這些技術(shù)通過精確控制顯微鏡中光斑的形成和定位,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)熒光源(如熒光基團(tuán))的高精度定位。其工作原理可以簡單概括為通過擬合二維高斯函數(shù)來確定顯微鏡形成光斑的質(zhì)心。由于運(yùn)算精度僅取決于收集的光子數(shù),因此這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非常高的分辨率,達(dá)到幾十納米或更小的尺度。

超分辨顯微鏡.jpg

需要注意的是,為了實(shí)現(xiàn)如此高的分辨率,超分辨顯微鏡對(duì)被檢測熒光分子的密度有一定要求。具體來說,熒光分子的密度需要足夠低,以確保兩個(gè)熒光基團(tuán)的光斑不太可能重疊。這樣可以確保每個(gè)熒光基團(tuán)都能被準(zhǔn)確地定位和識(shí)別。

除了上述的超分辨率技術(shù)外,超分辨顯微鏡還可能采用其他技術(shù)來增強(qiáng)成像效果。例如,在共聚焦顯微鏡中,通過利用光學(xué)共軛共焦原理,只獲取來自樣品的一個(gè)薄層的光信號(hào),從而消除了深度模糊現(xiàn)象,獲得了超高的空間分辨率。這種技術(shù)特別適用于對(duì)大坡度的產(chǎn)品或略粗糙度的工件表面進(jìn)行微觀形貌檢測。

總的來說,超分辨顯微鏡通過采用一系列創(chuàng)新技術(shù),突破了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的分辨率極限,實(shí)現(xiàn)了對(duì)更小、更精細(xì)物體的觀測和分析。這使得超分辨顯微鏡在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

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