08,12,2026 1vues
【Instrument de bordFlash recherche et développement webLe 12 août, le professeur Zhao Weiwei, de l'équipe d'académiciens Tan jiubin de l'École des sciences et de l'ingénierie des instruments de notre université, et d'autres ont coopéré avec le professeur Feng jiandong de l'Université du Zhejiang pour réaliser des progrès révolutionnaires dans le domaine de la technologie d'imagerie microscopique ultra - résolue. Les résultats ont été publiés dans nature sous le titre Luminescent - reaction - enabled Super Resolution Imaging. L'équipe de recherche a développé une nouvelle technique d'imagerie ultra - résolue sans excitation lumineuse externe, utilisant les signaux lumineux produits au cours d'une réaction chimique comme source lumineuse d'imagerie pour obtenir des informations ultra - résolues par les caractéristiques de flux et de reflux intrinsèques à la réaction chimique, réalisant ainsi pour la première fois à l'échelle internationale une imagerie ultra - résolue spécifique à la luminescence d'une réaction chimique. Cette méthode repousse fondamentalement les limites de la phototoxicité, des dommages causés par la lumière et de l'interférence autofluorescente, permettant une imagerie dynamique continue à ultra - résolution à fond nul et à très longue portée, offrant de nouveaux moyens d'observation scientifique pour étudier l'évolution de la structure subcellulaire et l'interaction à travers les échelles de temps, la détection de micromolécules et d'autres sciences de la vie et la recherche biomédicale.
L'émergence de la technologie d'imagerie ultra - résolue par fluorescence repousse les limites de la diffraction optique traditionnelle et fournit des outils essentiels pour la résolution des structures à l'échelle nanométrique et des processus de vie dynamiques à l'intérieur des cellules. Cependant, les méthodes existantes d'imagerie par super - résolution sont basées sur le cadre technique de « l'illumination de la source lumineuse - réponse du signal» et, tout en obtenant une résolution spatiale élevée, introduisent inévitablement des problèmes tels que la phototoxicité, le Photoblanchiment et les interférences de signal de fond, ce qui pose de sérieux défis pour l'observation continue dynamique de cellules vivantes à long terme, haute fidélité et faible perturbation. Comment percer le mode d'imagerie ultra - résolue classique et réaliser des observations ultra - résolues plus biologiquement compatibles, continues et de haute qualité devient un problème scientifique important à résoudre.
En réponse aux questions ci - dessus, l'équipe de recherche a proposé une nouvelle méthode d'imagerie par super - résolution basée sur la luminescence par réaction chimique (Ried). Contrairement aux modes d'imagerie où les techniques traditionnelles de super - résolution par fluorescence reposent sur une excitation lumineuse externe, Ried utilise des molécules chimiluminescentes pour marquer spécifiquement les structures internes des cellules et a conçu des algorithmes d'extraction et de reconstruction d'informations efficaces basés sur les propriétés de flux et de chute des photons au cours des réactions chimiques, ainsi que sur les lois de distribution entropique de l'information, permettant ainsi la première imagerie au monde de super - résolution spécifique de chimiluminescence. En outre, Ried repousse les limites des interférences phototoxiques et autofluorescentes dans l'imagerie par fluorescence traditionnelle, permettant une imagerie 3D ultra - résolue des réseaux de structures subcellulaires avec un fond presque nul. L'équipe de recherche a en outre construit un système d'imagerie par Luminescence réactive à haute efficacité multimodale, couvrant l'électrochimiluminescence (ECL), la chimiluminescence (CL) et la bioluminescence (BL), en fonction de différents besoins d'imagerie, en tirant parti des avantages du système de réaction, permettant des applications multi - scénarios allant de la détection moléculaire hautement sensible à l'observation dynamique continue des cellules vivantes, offrant de nouvelles opportunités de percée pour la recherche en sciences de la vie.
L'équipe de recherche a appliqué Ried à l'imagerie dynamique des mitochondries de cellules vivantes, réalisant une imagerie hyper - résolue stable sans blanchiment pendant plus de 41 heures consécutives avec une résolution spatiale de 100 nanomètres, une observation complète du Mouvement à long terme et du processus de migration des mitochondries intracellulaires et une analyse quantitative des caractéristiques dynamiques de La migration des mitochondries à travers les cellules au niveau monomitochondrial, fournissant un moyen technique important pour révéler les lois de la variation dynamique mitochondriale sur de longues échelles de temps. Ried fournit également de nouveaux outils d'imagerie pour l'observation dynamique continue du comportement et de l'évolution des organites et des molécules au cours de la vie complexe sans interférence lumineuse externe.
Les professeurs weizi Zhao et jiandong Feng sont les co - auteurs correspondants de la thèse, et Wenxin Zhu, post - doctorant à l'Université du Zhejiang, Lae Zhang, étudiant au doctorat, et Jiahui Gui, étudiant au doctorat à l'École d'instrumentation de notre université, sont les co - premiers auteurs de la thèse. Les co - auteurs de la thèse comprennent également Han Zhen - Qian, chercheur associé à l'École d'instrumentation de notre université et étudiant au doctorat.
Ce travail a été financé par le Fonds national des sciences naturelles, le programme national de recherche et développement clés, le projet studios for Young Scientists de notre école.
