顯微鏡是一種能將微小物體放大到人體肉眼能見(jiàn)的儀器。在顯微鏡出現(xiàn)之前，人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)被局限于眼睛可見(jiàn)的范圍。顯微鏡的出現(xiàn)，把一個(gè)全新的世界展現(xiàn)在人類(lèi)的視野里，人們看到了無(wú)數(shù)“新的”微小的植物和動(dòng)物，也看到了細(xì)胞、纖維、原子、電子等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。以顯微鏡為基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、細(xì)菌學(xué)、組織學(xué)、藥物化學(xué)等學(xué)科有了飛躍性的進(jìn)展，因此顯微鏡也被稱(chēng)為人類(lèi)進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。

隨著顯微鏡研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，如今顯微鏡的種類(lèi)已經(jīng)非常豐富，分辨率也在不斷提升。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，多種超高分辨率熒光成像技術(shù)相繼現(xiàn)世，打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的極限，分辨率提高到幾十納米的尺度。但要把光學(xué)顯微鏡分辨率進(jìn)一步提高到分子水平，以觀察納米尺度的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)乃至單個(gè)生物大分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)仍是巨大的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一現(xiàn)象，我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新的顯微鏡技術(shù)。

據(jù)科技部消息，該技術(shù)是我國(guó)科學(xué)家利用快速調(diào)制的結(jié)構(gòu)光照，開(kāi)發(fā)出一種新的干涉單分子定位顯微鏡技術(shù)，也稱(chēng)為重復(fù)光學(xué)選擇性曝光(Repetitive Optical Selective Exposure，ROSE)。已知熒光分子的強(qiáng)度與干涉條紋的相位密切相關(guān)，干涉單分子定位顯微鏡就利用六種不同方向和相位干涉條紋來(lái)激發(fā)熒光分子，通過(guò)熒光分子強(qiáng)度與干涉條紋的相位關(guān)系可判斷熒光分子的精確位置信息。干涉單分子定位顯微鏡可以分辨點(diǎn)距為5 nm的DNA折紙(DNA origami)陣列，把顯微鏡的分辨率提升到3 nm以內(nèi)的分子尺度，單分子定位精度接近1 nm，理論定位精度是傳統(tǒng)方法的2.4倍。

總而言之，干涉單分子定位顯微鏡為生命科學(xué)研究提供了更強(qiáng)有力的觀察手段，進(jìn)一步打破了光學(xué)顯微鏡分辨率的現(xiàn)有極限。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Methods雜志上。

顯微鏡是人類(lèi)探索微觀世界的利器，我們能看到多細(xì)微，取決于顯微鏡技術(shù)的發(fā)展水平。未來(lái)，顯微鏡技術(shù)還會(huì)不斷發(fā)展，我們或許也將受益于此，看到一個(gè)更加神奇的世界。

資料來(lái)源：科技部