突破光学极限 詹求强副教授课题组在Nature子刊发表细胞超分辨成像重要研究成果
我校詹求强副教授课题组在光学超分辨成像领域取得突破性进展,相关研究成果在国际顶级学术期刊《Nature Communications》(《自然·通讯》)上发表。该研究聚焦于细胞技术的研发与应用前沿,成功开发出一种新型光学超分辨成像方法,为生命科学领域的微观观测与机制探索提供了更锐利的“眼睛”。
长期以来,传统光学显微镜受限于“衍射极限”,其分辨率难以突破200纳米,无法清晰观测细胞内部更精细的亚细胞结构与动态过程。超分辨荧光显微技术的出现打破了这一物理限制,但现有技术往往在成像速度、光毒性、系统复杂性或适用性方面存在局限。詹求强副教授课题组独辟蹊径,提出并实现了一种基于新型探针设计与成像算法融合的创新策略。该方法在保持较低光毒性的显著提升了活细胞内的成像速度与空间分辨率,实现了对线粒体嵴、内质网等动态细胞器的高清晰度、长时间观测。
这项研究成果的核心在于巧妙结合了物理光学、化学探针与计算成像。课题组设计合成了一系列具有特殊光物理性质的新型荧光探针,这些探针能够在特定光照条件下发生可控的光态转换。团队开发了与之匹配的高效图像重建算法,能够从获取的原始模糊图像中,精确解析出超越衍射极限的精细结构信息。这种“硬件”与“软件”的协同创新,使得该技术易于在普通宽场荧光显微镜上实现升级,大幅降低了超分辨成像的门槛和成本,具有极高的推广应用潜力。
在细胞技术研发与应用层面,该成果意义重大。它使得研究人员能够以前所未有的清晰度,在活细胞中实时追踪蛋白质分子的定位、相互作用与转运途径,直观揭示诸如细胞代谢、信号传导、病原体侵染等关键生命过程的纳米尺度细节。这为精准理解细胞功能、疾病发生机理(如癌症、神经退行性疾病)以及开发新型药物靶点提供了强大的工具。该技术有望与类器官培养、单细胞分析等前沿技术结合,推动细胞分析迈向更精准、更动态的新阶段。
詹求强副教授课题组的这一工作,是我校在交叉学科基础研究和前沿技术攻关方面的又一重要体现。研究成果得到审稿人的高度评价,认为其“为解决活细胞长时程、低损伤超分辨成像这一挑战提供了新颖而有效的方案”。该研究不仅提升了我国在高端显微成像领域的国际学术影响力,也为后续的生物医学发现与转化应用奠定了坚实的方法学基础。
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更新时间:2026-04-16 13:24:41