22/03/03論文摘要
為了研究蛋白在亞細胞結構中的定位和取向，北京大學工學院席鵬研究員課題組與同事近期聯合開發了偏振光結構光顯微技術（pSIM）。相關研究成果發表在《Nature Communications》期刊。
該工作通過深入挖掘SIM技術及商用儀器的潛在特性，為現有的SIM系統“賦能”，挖掘出了包括其發明人都沒有注意到的現有SIM系統內在的偏振探測特性，使現有系統不經任何改動，就可以實現偏振SIM的功能。這使得許多已有SIM系統的生命科學實驗室可以直接進行偏振SIM的分析，將極大地推進偏振超分辨成像的研究。
圖1 pSIM揭示了肌動蛋白環在MPS中“并排”組裝的新模型，a和b為?BAPE細胞中被標記的肌動蛋白的?2D-SIM?和?2D-pSIM?圖像。a：上半部分是寬場（WF）結果，下半部分是?SIM?結果的強度圖像；b：偶極子方向的偽彩色圖像。下半部分是pSIM結果，與偏振調制（PM）結果相比，它實現了超分辨率，與SIM結果相比，獲得了偶極子方向。左下角的色輪表示偽彩色和偶極子方向之間的關系；c：a圖中放大的框區域的視圖，其中偶極子方向表示藍色箭；d：被標記的肌動蛋白絲的示意圖，其中整體偶極子方向平行于絲。e?：PM?和?pSIM?的強度分布在?b?中的兩個箭頭之間，用偽彩色表示相應的偶極子方向。pSIM?揭示了單個肌動蛋白絲中的偶極子方向。f?：b圖中白線的偶極子直方圖。該角度表示偶極子方向和燈絲方向之間的差異。g&h：小鼠腎臟切片中肌動蛋白絲的?3D-pSIM?圖像。比較了?PM?和?pSIM?的?XY?和?YZ?平面中的最大強度投影?(MIP)?圖像。b、g?和?h?中使用的偽色共享相同的色輪。圖中的比例尺：5 μm，相機：Dhyana 400BSI相機。
成像技術分析
qSIM超分辨成像光學系統是典型的弱光成像系統，采用的鑫圖Dhyana 400BSI相機具有95%的峰值量子效率、以及低至1.2e-的讀出噪聲，能夠幫助弱光系統獲得高信噪比的成像圖像，而6.5?μm像元適配60x高倍物鏡，能夠充分發揮鏡頭分辨率優勢，幫助系統獲得細節清晰的高分辨率圖像。
參考源
Zhanghao K, Chen X, Liu W, Li M, Liu Y, Wang Y, Luo S, Wang X, Shan C, Xie H, Gao J, Chen X, Jin D, Li X, Zhang Y, Dai Q, Xi P. Super-resolution imaging of fluorescent dipoles via polarized structured illumination microscopy. Nat Commun. 2019 Oct 16;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
