重要發(fā)現(xiàn)
01光學(xué)技術(shù)突破
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的HOPE-STORM系統(tǒng)攻克了傳統(tǒng)顯微技術(shù)的三大瓶頸：

高數(shù)值孔徑斜平面成像：采用單物鏡（NA=1.40）同時(shí)完成照明與檢測(cè)，通過(guò)遠(yuǎn)程聚焦模塊（O2）校正傾斜像差。關(guān)鍵創(chuàng)新在于引入玻璃尖端物鏡（O3），通過(guò)壓縮光錐將有效檢測(cè)NA提升至1.42，光子收集效率達(dá)32.1%，比傳統(tǒng)斜平面顯微鏡（obSTORM）提高3.5倍。

平頂光片照明：四通道激光經(jīng)鮑威爾棱鏡整形為均勻平頂光束，形成30°傾斜照明光片，在x'軸向?qū)崿F(xiàn)9微米瑞利長(zhǎng)度，大幅降低光毒性。

雙通道同步采集：利用二向色鏡分光設(shè)計(jì)，雙相機(jī)同步采集信號(hào)，確保雙色成像串?dāng)_率<1%，為蛋白質(zhì)互作研究奠定基礎(chǔ)。

線粒體分裂機(jī)制解密
通過(guò)雙色成像技術(shù)同步捕捉線粒體外膜與DRP1蛋白：
發(fā)現(xiàn)DRP1在分裂位點(diǎn)形成直徑200-600 nm的環(huán)狀結(jié)構(gòu)
首次建立線粒體分裂三階段模型：
早期階段：DRP1環(huán)直徑>400 nm，起始募集
中期階段：環(huán)收縮至200-400 nm，線粒體出現(xiàn)明顯縊縮
晚期階段：DRP1解聚，線粒體完成分裂

創(chuàng)新與亮點(diǎn)
01攻克三大技術(shù)壁壘
NA損失難題：玻璃尖端物鏡設(shè)計(jì)解決傳統(tǒng)斜平面顯微鏡的NA衰減問(wèn)題，使有效NA達(dá)1.42，為單分子成像提供充足光子

深度成像局限：平頂光片照明結(jié)合30°傾斜角設(shè)計(jì)，將成像深度延伸至全細(xì)胞范圍，信噪比比TIRF技術(shù)提升5倍

動(dòng)態(tài)追蹤瓶頸：通過(guò)嵌入式聚苯乙烯珠實(shí)時(shí)定位，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)漂移校正，支持長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)連續(xù)觀測(cè)

標(biāo)準(zhǔn)化生物標(biāo)尺：以核孔復(fù)合體為基準(zhǔn)建立7.5 nm分辨率標(biāo)準(zhǔn)，為超分辨顯微鏡性能評(píng)估提供新范式

大數(shù)據(jù)處理革新：開(kāi)發(fā)TB級(jí)圖像拼接算法，實(shí)現(xiàn)斜平面到水平面的幾何畸變校正，處理效率比傳統(tǒng)方法提升20倍

總結(jié)與展望
HOPE-STORM系統(tǒng)通過(guò)融合高數(shù)值孔徑物鏡、玻璃尖端光路優(yōu)化及平頂光束照明三大核心技術(shù)，成功突破超分辨顯微鏡在成像深度與分辨率間的傳統(tǒng)權(quán)衡。其7.5納米精度的全細(xì)胞三維成像能力，不僅首次實(shí)現(xiàn)核孔復(fù)合體的原位納米測(cè)繪，更揭示DRP1蛋白在線粒體分裂中的動(dòng)態(tài)組裝規(guī)律，為細(xì)胞器功能研究樹(shù)立新標(biāo)桿。未來(lái)通過(guò)集成無(wú)衍射光束照明與深度學(xué)習(xí)輔助定位，該系統(tǒng)有望將活細(xì)胞超分辨成像速度提升百倍，推動(dòng)"成像組學(xué)"時(shí)代的到來(lái)。這項(xiàng)由中國(guó)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的創(chuàng)新技術(shù)，已為全球生命科學(xué)研究者打開(kāi)納米尺度探索生命奧秘的新視窗。

DOI:10.1364/OL.550216.