Поскольку поляризация флуоресценции была открыта в 1926 году, были разработаны различные методы анизотропии флуоресценции для изучения дипольной ориентации флуорофоров. Однако в случае сверхвысокого разрешения другие свойства флуоресценции, такие как интенсивность, спектр, время жизни флуоресценции и т. Д., хорошо применены, мало внимания уделяется направлению диполя флуоресценции (поляризации). В 2014 году команда Уолла опубликовала статью о методах природы для получения разреженных реконструированных изображений сверхвысокого разрешения с помощью поляризационно-модулирующего возбуждения. В начале 2016 года группа Келлера опубликовала комментарий к этой статье о Nature Methods, в котором говорилось, что поляризация флуоресценции добавляет мало дополнительной информации к сверхразрешению (интенсивность флуоресценции).
Это вызвало интересную дискуссию: может ли модуляция поляризации дать информацию о сверхвысоком разрешении или нет??
Однако обе группы Уолла и Келлер исследовали эту проблему с традиционной точки зрения интенсивности флуоресценции. Принимая во внимание интенсивность флуоресценции и анизотропию флуоресценции, эта работа вводит дипольный угол, чтобы различить флуоресценцию через четвертое измерение флуоресценции, и полностью отвечает на этот спор.
Традиционные методы флуоресцентной анизотропии ограничиваются образцами с относительной однородной поляризацией. На поляризацию флуоресценции влияет большая часть флуорофоров из-за дифракционного предела Аббе, когда речь идет о сложных образцах.
SDOM использует модуляцию поляризации возбуждающего лазера и демодуляцию как интенсивности, так и поляризации, что улучшает пространственное разрешение, а также точность определения ориентации диполя. Получив дополнительную информацию о поляризации флуоресценции, наложенную на исходное изображение интенсивности сверхвысокого разрешения, группа Xi обнаружила несколько интересных открытий в биологических образцах.
В то же время технология SDOM имеет очень высокую скорость визуализации (до 5 кадров в секунду с суперразрешением), требования к мощности возбуждающего света очень низкие (уровень милливатт), идеально подходит для наблюдения за живыми клетками. Здесь представлены наблюдения за живыми дрожжевыми клетками.
Эта работа была опубликована на сайте Light: Science & Applications в октябре.
21, 2016.