08,12,2026 2vistas
【InstrumentaciónNoticias de investigación y desarrollo en línea] el 12 de agosto, el Profesor Zhao weisong, equipo del académico tan jiubin de la escuela de Ciencia e ingeniería de instrumentos de nuestra escuela, cooperó con el Profesor Feng jiandong de la Universidad de Zhejiang para lograr avances en el campo de la tecnología de imágenes microscópicas de súper resolución. Los resultados de la investigación se publican en Nature bajo el título "imagen de superresolución de luminiscencia por reacción química". El equipo de investigación ha desarrollado una nueva tecnología de imágenes de superresolución sin excitación óptica externa, utilizando las señales ópticas generadas durante las reacciones químicas como fuente de luz de imagen para obtener información de superresolución a través de las características de fluctuación internas de las reacciones químicas, y ha logrado imágenes de superresolución específicas de luminiscencia de reacciones químicas por primera vez En el mundo. Este método rompe fundamentalmente las limitaciones de la fototoxicidad, el daño óptico y la interferencia de autofluorescencia, realiza imágenes dinámicas continuas de superresolución viva de fondo cero y largo alcance temporal, y proporciona nuevos medios de observación científica para el estudio de la evolución estructural subcelular y la interacción entre escalas temporales, pruebas de superresolución de moléculas trazas y otras investigaciones en Ciencias de La vida y biomedicina.
La aparición de la tecnología de imágenes de superresolución fluorescente ha superado los límites de la difracción óptica tradicional y proporciona una herramienta importante para analizar la estructura a nanoescala y los procesos vitales dinámicos dentro de las células. Sin embargo, los métodos de imagen de superresolución existentes se basan en el marco técnico de "iluminación de fuente de luz - respuesta a la señal". al tiempo que se obtiene una alta resolución espacial, se introducen inevitablemente problemas como la fototoxicidad, el fotoblanqueamiento y la interferencia de la señal de fondo, lo que hace que la observación continua de la dinámica celular viva a largo plazo, de alta fidelidad y baja perturbación se enfrente a graves desafíos. Cómo romper el modo clásico de imágenes de superresolución y lograr observaciones de superresolución más biocompatibles, continuas y de alta calidad se ha convertido en un problema científico importante que debe resolverse con urgencia.
En respuesta a los problemas anteriores, el equipo de investigación propuso un nuevo método de imagen de superresolución basado en la luminiscencia de reacción química (luminescent reaction - Enabled super - Solution Image via Entropy - Weighted Correlation combinó con deconvolution, ried). A diferencia del modo de imagen en el que la tecnología tradicional de superresolución de fluorescencia se basa en la excitación de luz externa, Ried utiliza moléculas de luminiscencia de reacción química para etiquetar específicamente la estructura interna de la célula y diseña un algoritmo de extracción y reconstrucción de información de alta eficiencia de acuerdo con las características de fluctuación de fotones durante La reacción química y la Ley de distribución de entropía de información, logrando así la primera imagen de superresolución específica de Quimioluminiscencia en el mundo. Además, Ried rompió las limitaciones de fototoxicidad e interferencia de autofluorescencia en las imágenes fluorescentes tradicionales y logró una imagen de red de estructura subcelular de superresolución tridimensional de fondo cercano a cero. El equipo de investigación ha construido aún más un sistema de imágenes de luminiscencia de reacción de alta eficiencia multimodo, que cubre la electroquimioluminiscencia (ecl), la Quimioluminiscencia (cl) y la biooluminiscencia (bl) para aprovechar las ventajas de varios sistemas de reacción de acuerdo con diferentes necesidades de imagen, logrando aplicaciones multiescenario desde la detección molecular de alta sensibilidad hasta la observación dinámica continua de células vivas, trayendo nuevas oportunidades de avance a la investigación en Ciencias de la vida.
El equipo de investigación aplicó Ried a la imagen dinámica mitocondrial de células vivas, logrando imágenes estables de superresolución sin blanqueamiento de más de 41 horas consecutivas y con una resolución espacial de 100 nanómetros, observando completamente el movimiento a largo plazo y el proceso de migración de las mitocondrias dentro de la célula, y resolviendo cuantitativamente las características dinámicas de la migración intercelular mitocondrial a nivel monomitocondrial, proporcionando un medio técnico importante para revelar las leyes de cambio dinámico mitocondrial a largo plazo. Al mismo tiempo, Ried también proporciona una nueva herramienta de imagen para la observación dinámica continua del comportamiento celular y molecular y las leyes de evolución durante procesos de vida complejos sin interferencia de luz externa.
El profesor Zhao weisong y el Profesor Feng jiandong son los coautores de la tesis, y Zhu wenxin, postdoctoral de la Universidad de zhejiang, Zhang chi, estudiante de doctorado, y Gui jiahui, estudiante de doctorado de la facultad de instrumentos de nuestra universidad, son los primeros coautores de la tesis. Los coautores de la tesis también incluyen a han zhenqian, Investigador asociado de Qu liying y estudiante de doctorado de la escuela de instrumentos de nuestra escuela.
El trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de ciencias naturales de china, el plan nacional clave de I + D y el proyecto del estudio de jóvenes científicos de nuestra escuela.
