超分辨熒光顯微.pptx

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1、超分辨熒光顯微背景與概念01原理02現(xiàn)狀與應用03科研事跡與感悟04目錄/contents1背景與概念EricBetzigStefanW.HellW.E.Moerner白茲格是美國應用物理學家和發(fā)明家，目前在美國霍華德·休斯醫(yī)學研究所珍利亞農場研究園區(qū)工作赫爾是羅馬尼亞出生的德國物理學家，現(xiàn)在擔任德國馬克斯·普朗克生物物理化學研究所所長莫納則是美國單分子光譜和熒光光譜領域的著名專家，從1998年至今一直在斯坦福大學擔任教授在1989年，默納成為世界上首位成功測量單個熒光分子光吸收的科學家。莫納的另一個貢獻是發(fā)

2、現(xiàn)了像控制電燈泡一樣方便地控制熒光蛋白發(fā)光的方法——光激活。2006年，貝齊格發(fā)明的超分辨率顯微鏡叫光激活定位顯微鏡（photoactivatedlocalizationmicroscopy，PALM）1994年，史蒂芬·赫爾發(fā)表文章提出“受激發(fā)射減損技術”在接下來的數年里，他將自己的設想逐漸變成現(xiàn)實：他開發(fā)出了STED顯微鏡。2000年，他證明了自己的技術方法在實際工作中是可行的?！矮@獎者在超分辨率熒光顯微技術領域取得的成就使得實時研究分子過程變?yōu)榭赡??！敝Z貝爾獎委員會主席、瑞典隆德大學的材料化學家斯文?利

3、丁(Sven?Lidin)X射線顯微鏡采用波長為2nm的X射線作為激發(fā)光源，可達到30nm的分辨率。但是，低于400nm的光通常會損傷活細胞，因此無法應用于活細胞觀測。電子顯微鏡德布羅意波長0.001nm，因而可達到0.1nm的超高分辨率，但由于生物樣品無法存活于高真空環(huán)境，電子顯微鏡同樣無法應用于活細胞。分辨率很高，但是成像僅限于樣品表面，圖像獲取速度緩慢，實驗裝置復雜昂貴，可能對生物組織造成損害，無法用于活細胞。在19世紀末，恩斯特?阿貝（ErnstAbbe）對光學顯微鏡的分辨率限制做出了界定，認為大約是

4、光波長的一半，即約為0.2微米。（A），（B）愛里斑；（C）分辨率及瑞利判據。定義：某些物質被一定波長的光照射時，會在較短時間內發(fā)射出波長比入射光長的光。優(yōu)點：①靈敏度高②熒光光譜可以檢測一些紫外-可見吸收光譜檢測不到的過程生物學中比較重要的天然熒光分子多屬具有共輪雙鍵的系統(tǒng)。如芳香氨基酸、核黃素、維生素A、卟啉、葉綠素、NADH和tRNA中的Y堿基（二氫尿嘧啶）等。對于含有這些天然熒光物質的樣品，可以直接通達量測其熒光來確定其存在，分布及數量。由于天然熒光分子種類有限，在生物學和醫(yī)學的實際中，應用得更加廣泛

5、的是熒光探針，即外源熒光技術。有些熒光探針可以與蛋白質上特定的基團共價結合，例如胺基(amine)和巰基(thiol)就是蛋白質中容易結合的兩種基團。另外有一些熒光探針可以和蛋白質非共價結合。例如：1，8-ANS和2，6-TNS，DNS等，在水中基本不發(fā)熒光，但當結合到一些蛋白質上時，可以發(fā)出很強的熒光。