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送白菜網論壇:改进的若丹明染料为超分辨率成像提供了途径

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近年来,诸如单分子定位显微镜(SMLM)等先进的荧光成像技术得到了飞速发展,该技术可提供超出光学显微镜的阿贝衍射极限的前所未有的分辨率。

然而,荧光团的亮度不足已经成为该领域进一步发展的主要瓶颈,并且对体内细胞动力学研究造成了明显的限制。

由于若丹明在许多超分辨率成像研究中的广泛应用,已经做出了巨大的努力来进一步提高其性能。

大连理工大学(DUT)和新加坡科技设计大学(SUTD)的研究人员为化学家们开发了一种新颖的策略,可以通过使用新型的若丹明来实现更亮的荧光和更清晰的分辨率。现在,化学家和科学家可以直接受益于他们在生物成像过程中可以使用的更广泛的调色板。这将帮助他们区分复杂的细胞结构,以进行以前不可能的更精确的分析。他们的研究论文已发表在《美国化学学会杂志》上。

研究人员成功地证明了该策略与其他荧光团家族兼容,从而大大提高了荧光亮度和“光子预算”。增加的光子预算对于提高超分辨率显微镜的分辨率和清晰度至关重要。

该策略的关键是结合了对这些荧光团中光物理过程的机械理解(即分子内扭曲电荷转移)和通过电子感应效应抑制这种有害过程的尾部分子设计策略。

“通过将计算研究与实验研究紧密结合以理解荧光团的结构与性质的关系,染料化学目前正从试错法转变为基于设计的分子工程。我们预计很快将有更多高性能染料被创造出来。因此极大地帮助了超分辨率显微镜的发展。” SUTD的助理教授刘小刚说。

“除了亮度之外,还需要优化其他特性,例如光稳定性和光活化特性,以满足SMLM的严格要求。我们期待与计算化学家紧密合作,进一步推进用于超分辨率成像的染料的合理设计。 ”,DUT的肖怡教授补充道。

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