时空分辨率最高的荧光显微镜

SKBR3外植体的细胞内跟踪。

a）PKH67染色的MRC-5细胞（绿色）的TIRF图像

(b)CMDilstainedSKBR3外植体（黄色）的TIRF图像

(c)内化SKBR3外植体的常规TIRF图像

(d)PALM/STORM图像的相同区域

(e)MRC-5细胞(绿色)和内化SKBR3外植体(红色)的共聚焦

和放大的TIRF图像的外植体膜受体（右上），CMDilstained外植体（右中）和PALM / STORM图像的个别外植体（右下）。

  LMU研究人员简化了MINFLUX显微镜，并成功地区分了非常相近的分子并跟踪其动态。

  在此几年前，光学显微镜中一个已知的基本分辨率极限被突破了，这一突破在2014年获得了超分辨率显微镜诺贝尔化学奖。 从那时起，该领域又发生了一次本质上的飞跃，这进一步将分辨率极限降低到了分子水平（1 nm）。

  慕尼黑LMU和布宜诺斯艾利斯大学的科学家现在已经成功地区分了极其接近的分子，甚至彼此独立地追踪其动态。

  这是通过改进和简化1 nm分辨率所需的最近开发的MINFLUX显微镜和p-MINFLUX方法实现的。 附加功能还可以区分观察到的分子类型。 p-MINFLUX方法通过将激光焦点放在靠近分子的位置来查询每个荧光标记的分子的位置。荧光强度起到度量分子与激光焦点中心之间距离的作用。通过系统地改变激光聚焦点相对于分子的中心，就可以通过三角测量获得分子的精确位置。

  Philip Tinnefeld教授（LMU）和Fernando Stefani教授（布宜诺斯艾利斯）领导的小组及时地插入了激光脉冲，以便它们可以以最大可能的速度在焦点位置之间切换。另外，通过使用高速电子设备，获得了皮秒范围内对应于分子内的电子跃迁的时间分辨率。换句话说，显微镜的极限仅取决于所用染料的荧光特性。

  在本篇幅中，科学家成功地证明了新的p-MINFLUX方法可以实现荧光寿命的局部分布（这是表征染料环境的最重要的测量变量），分辨率为1 nm。 Philip Tinnefeld解释说：“使用p-MINFLUX，有可能在分子水平上揭示结构和动力学并且对于我们理解生物分子反应过程中的能量转移至关重要。”