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光开关指纹分析绕过了10纳米的分辨率障碍
作者:小柯机器人 发布时间:2022/8/5 16:06:04

德国维尔茨堡大学Markus Sauer团队近期取得重要工作进展,他们研究开发的光开关指纹分析绕过了10纳米的分辨率障碍。该项研究成果2022年8月1日在线发表于《自然—方法学》杂志上。

研究人员展示了间隔小于10纳米的荧光团之间的共振能量转移导致荧光闪烁加速,从而降低了阻碍10纳米以下荧光成像的定位概率。研究人员证明,时间分辨荧光检测与光开关指纹分析相结合甚至可用于确定10纳米以下范围内空间上无法分辨的荧光团的数量和距离。结合使用非天然氨基酸的遗传密码扩展和使用小荧光团的生物正交点击标记,可以有利地使用光开关指纹分析来揭示有关细胞中存在的荧光团数量及其在10纳米以下范围内的距离信息。

据介绍,超分辨率显微技术的进步已经证明了几个纳米的单分子定位精度。然而,在生物样品中将如此高的定位精度转化为低于10纳米的空间分辨率仍然具有挑战性。

附:英文原文

Title: Photoswitching fingerprint analysis bypasses the 10-nm resolution barrier

Author: Helmerich, Dominic A., Beliu, Gerti, Taban, Danush, Meub, Mara, Streit, Marcel, Kuhlemann, Alexander, Doose, Sren, Sauer, Markus

Issue&Volume: 2022-08-01

Abstract: Advances in super-resolution microscopy have demonstrated single-molecule localization precisions of a few nanometers. However, translation of such high localization precisions into sub-10-nm spatial resolution in biological samples remains challenging. Here we show that resonance energy transfer between fluorophores separated by less than 10nm results in accelerated fluorescence blinking and consequently lower localization probabilities impeding sub-10-nm fluorescence imaging. We demonstrate that time-resolved fluorescence detection in combination with photoswitching fingerprint analysis can be used to determine the number and distance even of spatially unresolvable fluorophores in the sub-10-nm range. In combination with genetic code expansion with unnatural amino acids and bioorthogonal click labeling with small fluorophores, photoswitching fingerprint analysis can be used advantageously to reveal information about the number of fluorophores present and their distances in the sub-10-nm range in cells.

DOI: 10.1038/s41592-022-01548-6

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-022-01548-6

期刊信息

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:28.467
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex