超分辨显微镜技术的改进照明设计

2020年7月16日，瑞士洛桑——通过增加散布在整个视野中的光的均匀性，洛桑联邦理工学院实验生物物理学实验室（LEB）的生物物理学家团队成功地增加了其可以使用超分辨荧光显微镜捕获的图像尺寸。

生物物理学家依靠这种增强技术来捕捉中心粒中扭曲的细节图像。细胞含有一对中心粒，是一种在细胞分裂时负责分离染色体的细胞器。通过设计高通量超分辨显微镜，利用光来探测标本，该团队能够观察到活细胞内的中心粒。

中心粒比人的头发小1000倍。虽然研究人员之前使用电子显微镜来了解它们的物理结构，但组成中心粒的翻译后修饰(PTMs)的复杂代码在以前电子显微镜是观察不到的。

在设计中，入射激光束通过复杂排列的反射镜和透镜射入被观察的样本中。将该显微镜装置与先进的样品制备相结合，通过物理放大样品和荧光团，该团队能够使蛋白质重新发光。结果，为纳米级结构提供了罕见的细节观察，且这种观察是孤立的，原位的。经检查证实中心粒具有脊状、子弹状的形状。研究小组发现，尽管有高度的组织性，单个PTM仍然绕着中心粒的脊线旋转。

LEB的领导生物物理学家Suliana Manley说:“我们的研究强调了(超分辨)显微镜是电子显微镜在结构生物学方面的重要合作伙伴。”

除了用于观察中心粒，科学家们还可以利用这项新技术研究细胞内部和/或细胞内部的其他结构，以及观察病毒等多分子机器。 

该项研究发表在《Nature Methods》上(www.doi.org/10.1038/s41592-020-0859-z)