北大發明超靈敏海森結構顯微鏡

北京大學分子醫學研究所陳良怡團隊聯合華中科技大學譚山團隊發明了一種超靈敏結構光超高分辨率顯微鏡——海森結構光顯微鏡(Hessian SIM)。

此項突破一方面是基于硬件自主設計的新偏振旋轉玻片陣列、高精度的時序控制程序以及高數值孔徑物鏡的應用；另一方面是創新的重構算法，借鑒了人眼區分信號和噪聲的機制，提出將生物樣本在多維時空上連續，而噪聲是*隨機分布的先驗知識用于構建海森矩陣，指導超高分辨率熒光圖像的重建。

超靈敏海森結構光顯微鏡是目前成像時間長、時間分辨率高的超高分辨率顯微鏡，適用于各種細胞、不同探針的熒光成像。可以說，所有應用點掃描共聚焦顯微鏡的場景都可以使用海森結構光顯微鏡，因而具有廣泛的應用前景。

該論文的*作者為北京大學黃小帥、華中科技大學范駿超和北京大學李柳菊，通訊作者為北京大學陳良怡、華中科技大學譚山。工作得到了國家自然科學基金委重大儀器研制基金、重大研究計劃專項、科技部國家重點研發計劃基金、重點基礎研究發展計劃和北京市自然科學基金委重點項目的資助。陳良怡、黃小帥等主創成員參與了早先發表于Nature Methods的高分辨率微型化雙光子顯微鏡的研制，榮獲2017年中國科學進展等榮譽。未來，他們將進一步實現微型化海森結構光的顯微在體成像。

與受激輻射損耗超高分辨率顯微鏡(STED)相比，海森結構光顯微成像以的時間分辨率、極低的光毒性在活細胞超高分辨率成像方面占顯著優勢超靈敏海森結構光顯微鏡，是目前成像時間長、時間分辨率高的超高分辨率顯微鏡，適用于各種細胞、不同探針的熒光成像。該項研究對吼需研究開展以及前景應用方面具有重大意義。

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器，是人類進入原子時代的標志。主要用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡：光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的詹森父子所*。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的小極限達波長的1/2，顯微鏡機械筒長度一般是160毫米，其中對顯微鏡研制，微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克、荷蘭籍。

在中國，1958年研制成功透射式電子顯微鏡，其分辨本領為3納米，1979年又制成分辨本領為0.3納米的大型電子顯微鏡。

電子顯微鏡的分辨本領雖已遠勝于光學顯微鏡，但電子顯微鏡因需在真空條件下工作，所以很難觀察活的生物，而且電子束的照射也會使生物樣品受到輻照損傷。其他的問題，如電子槍亮度和電子透鏡質量的提高等問題也有待繼續研究。