超解像蛍光顕微鏡

従来の蛍光顕微鏡では、200 nmより遠く離れた構造しか分解できません。これは、顕微鏡下では、光の回折により、蛍光分子が鋭い点ではなくぼやけた点として現れるためです。その結果、オブジェクトが互いに非常に接近している場合、それらの画像は重なります。

そのため、科学者たちは、小さな細胞内構造でもより優れた解像度で画像化できる超解像技術を開発しました。これらの技術は、特定の光パターンを使用してサンプル中の蛍光色素を励起することにより、回折限界を克服します。

例えば、構造化照明顕微鏡では、縞模様のパターンを回転させて複数の画像を撮影します。画像が結合され、干渉パターンが作成され、このパターンが計算処理されて最終的な画像が作成されます。

誘導放出量減少顕微鏡法は、2つのレーザーを使用してパターンを作成します。一次レーザーがサンプルを励起し、ドーナツ型のビームがサンプルの周囲の蛍光を抑制し、蛍光点を小さく見せます。

他の手法では、オンとオフを切り替えることができる蛍光プローブを使用することで、信号の重なりを回避します。各画像に対して一部のプローブのみが活性化されるため、シグナルのオーバーラップが最小限に抑えられ、単一の蛍光分子の局在化が可能になります。

これらの画像の多くは、1 つの高解像度合成画像に結合できます。