22/03/03论文摘要
为了研究蛋白在亚细胞结构中的定位和取向，北京大学工学院席鹏研究员课题组与同事近期联合开发了偏振光结构光显微技术（pSIM）。相关研究成果发表在《Nature Communications》期刊。
该工作通过深入挖掘SIM技术及商用仪器的潜在特性，为现有的SIM系统“赋能”，挖掘出了包括其发明人都没有注意到的现有SIM系统内在的偏振探测特性，使现有系统不经任何改动，就可以实现偏振SIM的功能。这使得许多已有SIM系统的生命科学实验室可以直接进行偏振SIM的分析，将极大地推进偏振超分辨成像的研究。
图1 pSIM揭示了肌动蛋白环在MPS中“并排”组装的新模型，a和b为 BAPE细胞中被标记的肌动蛋白的 2D-SIM 和 2D-pSIM 图像。a：上半部分是宽场（WF）结果，下半部分是 SIM 结果的强度图像；b：偶极子方向的伪彩色图像。下半部分是pSIM结果，与偏振调制（PM）结果相比，它实现了超分辨率，与SIM结果相比，获得了偶极子方向。左下角的色轮表示伪彩色和偶极子方向之间的关系；c：a图中放大的框区域的视图，其中偶极子方向表示蓝色箭；d：被标记的肌动蛋白丝的示意图，其中整体偶极子方向平行于丝。e ：PM 和 pSIM 的强度分布在 b 中的两个箭头之间，用伪彩色表示相应的偶极子方向。pSIM 揭示了单个肌动蛋白丝中的偶极子方向。f ：b图中白线的偶极子直方图。该角度表示偶极子方向和灯丝方向之间的差异。g&h：小鼠肾脏切片中肌动蛋白丝的 3D-pSIM 图像。比较了 PM 和 pSIM 的 XY 和 YZ 平面中的最大强度投影 (MIP) 图像。b、g 和 h 中使用的伪色共享相同的色轮。图中的比例尺：5 μm，相机：Dhyana 400BSI相机。
成像技术分析
qSIM超分辨成像光学系统是典型的弱光成像系统，采用的鑫图Dhyana 400BSI相机具有95%的峰值量子效率、以及低至1.2e-的读出噪声，能够帮助弱光系统获得高信噪比的成像图像，而6.5 μm像元适配60x高倍物镜，能够充分发挥镜头分辨率优势，帮助系统获得细节清晰的高分辨率图像。
参考源
Zhanghao K, Chen X, Liu W, Li M, Liu Y, Wang Y, Luo S, Wang X, Shan C, Xie H, Gao J, Chen X, Jin D, Li X, Zhang Y, Dai Q, Xi P. Super-resolution imaging of fluorescent dipoles via polarized structured illumination microscopy. Nat Commun. 2019 Oct 16;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
