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纳米抗体检测标准荧光蛋白实现高分辨率且位移误差最小的多目标DNA-PAINT技术
摘要： DNA点积累纳米拓扑成像技术（PAINT）是一种快速发展的荧光超分辨率技术，可实现低于10纳米的空间分辨率。该技术还能对同一样本中的多个目标进行成像。然而，利用DNA-PAINT以如此高分辨率观察细胞结构仍具挑战性。常规使用的抗体会导致目标蛋白与报告荧光团之间产生20-25纳米的位移，从而限制了分辨能力。本研究采用纳米抗体将该连接误差最小化至约4纳米。我们通过三种能分别结合不同荧光蛋白家族的纳米抗体，展示了多重成像能力。通过直接且化学计量的化学偶联方法，将纳米抗体与单链DNA结合。此外，我们构建了通用型计算机控制微流控装置，实现了高效的多重DNA-PAINT成像。作为原理验证，我们对线粒体、高尔基体和染色质上的蛋白质进行了标记与成像，在仅35分钟的采集时间内获得了20纳米分辨率的三重目标超分辨图像。
关键词： DNA-PAINT（DNA点积累成像技术）、微流控技术、超分辨率显微镜、荧光蛋白、分子定位、多色成像、多重成像、单结构域抗体（sdAb）、连接误差、纳米抗体
更新于2025-09-22 12:22:15
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利用DNA标记抗体实现细胞内蛋白质特异性、多色及三维STED成像
摘要： 光漂白是荧光显微镜面临的主要挑战，尤其是使用高强度激发光时。这可能导致信噪比和空间分辨率下降，从而限制从图像中提取的信息量。通过采用可交换标记物——这些标记物能短暂结合并脱离目标分子，从而用储备池中的完整标记物替换已破坏的标记物——可以规避光漂白问题。本研究展示了利用短链荧光标记寡核苷酸进行共聚焦和STED显微镜成像的技术，这些寡核苷酸能短暂结合于连接蛋白特异性抗体的互补寡核苷酸上?；贒NA的STED成像中荧光标记物的持续交换，有效规避了共价标记物产生的光漂白现象。实验证明该技术适用于完整细胞的双色靶向STED成像。
关键词： 多色成像、DNA-PAINT技术、STED显微镜技术、荧光、荧光探针
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于量子点的多色同步成像技术
摘要： 量子点因其独特的理化性质在光学成像研究领域备受关注。通过单一光源激发，其可调节的尺寸能使量子点发射不同波长的可见荧光，这使得它们相比其他分子生物技术和传统荧光材料，在组织和细胞的多靶点同步多色成像中发挥着无可比拟的作用。该技术能实现多种生物标志物的原位实时观测，使我们能够量化其表达水平，进而帮助我们更深入地理解生物分子间的相互作用以及生物分子与疾病发生、发展及预后的关系。这有望为临床诊断和治疗决策提供助力。
关键词： 分子成像、成像技术、生物标志物、多色成像、量子点
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于DNA标记抗体的细胞内蛋白质特异性、多色及三维STED成像
摘要： 光漂白是荧光显微镜面临的主要挑战，尤其是在使用高强度激发光时。这可能导致信噪比和空间分辨率下降，从而限制了可从图像中提取的信息量。通过采用可交换标记物（这些标记物能短暂结合目标物后又解离，从而用储备池中的完整标记物替换已破坏的标记物），可以规避光漂白问题。本研究展示了基于短荧光标记寡核苷酸的共聚焦与STED显微镜技术——这些寡核苷酸能短暂结合附着于蛋白质特异性抗体的互补寡核苷酸。在DNA-STED成像中，荧光标记物的持续交换有效规避了共价标记物产生的光漂白现象。实验证明该技术适用于全细胞靶向双色STED成像。
关键词： 多色成像、STED显微镜技术、荧光探针、DNA-PAINT技术、荧光
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于fm-STORM和fm-DNA-PAINT的激发复用多色超分辨成像技术
摘要： 基于单分子技术的超分辨率显微镜的最新进展，使得以前所未有的空间分辨率可视化生物结构成为可能。确定这些结构在生理和病理条件下细胞内的空间共组织是一个重要的生物学目标。当前多色超分辨率显微镜的局限性阻碍了这一目标的实现。在此，我们开发了一种仅依赖荧光团激发（而非荧光发射特性）的多色同步超分辨率成像方法。通过以不同频率调制激发激光强度，我们证明可根据荧光团对调制激发的响应来确定颜色通道。我们利用这种频率复用技术，在保持DNA-PAINT所有优势（最小化颜色串扰、最小化光漂白、最大化信号通量、维持每种成像颜色的荧光团密度能力以及使用完整相机视场的能力）的同时，缩短了多色超分辨率DNA-PAINT的图像采集时间。我们将这种成像模式称为"频率复用DNA-PAINT"（简称fm-DNA-PAINT）。研究还表明频率复用技术与STORM超分辨率成像完全兼容（我们称之为fm-STORM）。与fm-DNA-PAINT不同，fm-STORM易出现颜色串扰。为克服这一局限，我们进一步开发了机器学习算法，在无需预先了解成像结构信息的情况下，以超过95%的准确率校正颜色串扰。
关键词： 风暴、频率复用、多色成像、DNA-PAINT、超分辨率显微镜
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于全氟碳的<sup>19</sup>F MRI纳米探针用于体内多色成像
摘要： 活体多色成像是生物学中监测多种生物分子或细胞过程的重要手段。19F磁共振成像（MRI）是一种新兴的活体成像技术，因其能无创地可视化19F核且无内源性背景信号而备受关注。因此，具备多色成像功能的19F MRI探针需求迫切。本研究报道了五种封装全氟碳的二氧化硅纳米颗粒，它们显示出具有不同化学位移的19F NMR峰。从中筛选出三种具有光谱可区分19F NMR峰且灵敏度足够的纳米探针用于活体多色19F MRI成像。这些纳米探针在小鼠体内呈现出三色19F MRI信号。我们的活体多色系统可用于评估表面官能团对小鼠肝脏摄取的影响。这项新型多色成像技术将成为通过19F MRI阐明活体生物分子网络的有效工具。
关键词： 多色成像、氟、磁共振成像、纳米粒子、成像剂
更新于2025-09-04 15:30:14
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使用可交换荧光团的全细胞、三维及多色STED成像
摘要： 我们展示了利用可逆结合靶标结构的荧光生成标记物对完整细菌和真核细胞进行STED显微镜成像。标记物的持续交换确保了光漂白荧光团的清除及其被完整荧光团替代，从而规避了STED超分辨率成像中与漂白相关的限制。我们实现了恒定的标记密度，并证明了在长时间甚至理论上无限采集时间内仍能获得荧光信号?；谡庖辉?，我们成功实现了全细胞、三维、多色及活细胞的STED显微镜成像。
关键词： 染料、荧光标记物、多色成像、活细胞STED显微镜技术、体积成像、基于交换的STED显微镜技术
更新于2025-09-04 15:30:14
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一种用于超分辨率光学显微镜在线自动优化的机器学习方法
摘要： 传统上，寻找复杂成像系统（如超分辨率显微镜）的高性能参数化方案，需要在成像任务前对光照和采集设置进行广泛探索。该策略存在几个问题：需要评估大量参数配置，探索阶段与实际成像任务中的高性能参数存在差异，且由于优化过程与最终成像任务分离导致时间和资源浪费。我们展示了一种全自动的机器学习系统，能在进行成像任务的同时，针对多项目标权衡实现成像参数优化。该系统在活细胞成像、多色成像及多模态优化等多种成像任务中展现出潜力。这种在线优化流程可集成至各类成像系统，提升易用性、优化性能并改善整体成像质量。
关键词： 机器学习、多色成像、在线自动优化、活细胞成像、超分辨率光学显微镜、多模态优化
更新于2025-09-04 15:30:14
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多色眼底成像与彩色眼底摄影在评估视网膜前膜中的比较
摘要： 目的：比较多色眼底成像（MC）与彩色眼底照相（CFP）在评估视网膜前膜（ERM）中的应用价值。方法：本回顾性研究纳入192只眼（181例患者），这些患者在玻璃体切割术前1周分别采用Spectralis光学相干断层扫描（获取MC图像）和AFC-210数字相机（获取CFP图像）进行检查。两名研究者独立评估两种成像方式下ERM的轮廓清晰度及面积测量结果。结果：两种成像方式的轮廓清晰度评估者间一致性均很高。两名研究者评估的ERM轮廓清晰率（%）均为MC高于CFP[70.8%对比52.6%和73.4%对比53.6%（均P<0.001）]。ERM面积测量显示MC结果在研究者间具有高度一致性（P=0.466），而CFP结果存在显著差异（P<0.001）。两名研究者测得的MC图像ERM面积均显著大于CFP图像（研究者1：P<0.001；研究者2：P<0.001）。结论：MC图像比CFP能更清晰地显示ERM区域并实现更广泛的边界勾画。多色成像（MC）在早期检测ERM及测量ERM面积方面可能具有更高的敏感性和准确性。
关键词： 多色成像、频域光学相干断层扫描、视网膜前膜、彩色眼底照相
更新于2025-09-04 15:30:14