超分辨顯微鏡的技術(shù)原理主要涉及光在樣品表面的散射和熒光標記物的激發(fā)與發(fā)射。這些技術(shù)能夠突破光學(xué)顯微鏡的衍射極限,實現(xiàn)更高的分辨率。
其中,STED(受激發(fā)射損耗)顯微鏡是一種常用的超分辨顯微鏡技術(shù)。STED的基本原理是使用雙光源,其中一個光源激發(fā)熒光團發(fā)出熒光,而另一個光源通過受激發(fā)射過程抑制熒光團的發(fā)射,從而產(chǎn)生超分辨率圖像。該技術(shù)的關(guān)鍵在于通過精確控制激光束的聚焦和強度分布,使得只有中心區(qū)域的熒光團被激發(fā)和發(fā)射,而外圍區(qū)域的熒光團則被抑制,從而實現(xiàn)更高的分辨率。
另外,STORM(隨機光學(xué)重構(gòu)顯微鏡)也是另一種超分辨顯微鏡技術(shù)。STORM技術(shù)通過控制熒光標記物的隨機開關(guān)狀態(tài),使得只有一小部分標記物在特定時間處于活躍狀態(tài),從而在空間上形成高密度的熒光點陣列。通過精確控制熒光標記物的激發(fā)和發(fā)射,可以重構(gòu)出高分辨率的顯微圖像。
總的來說,超分辨顯微鏡技術(shù)利用光與物質(zhì)的相互作用以及熒光標記物的特性,突破了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的限制,實現(xiàn)了更高的分辨率和更豐富的圖像信息。這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域,為研究微觀世界提供了更深入的視角。