superupplösningsmikroskopi

Superupplösningsmikroskopi (SRM) är en grupp tekniker inom fluorescensmikroskopi som överträder Abbes diffraktionsgräns och möjliggör upplösningar långt bättre än konventionell ljusmikroskopi. SRM används främst för att avbilda subcellulära strukturer med hög kontrast och precision, vilket gjort det möjligt att studera detaljer inom cellernas kärnor, cytoskelett, synapser och andra små biomolekylära system.

De mest använda SRM-teknikerna täcker olika principer. STED (stimulerad emission depletion) använder en donut-formad deexcitationstråle som förtunnar excitationens effektiva volym och därigenom krymper den skarpa lokalisationen av fluorescensen. PALM (photo-activated localization microscopy) och STORM (stochastic optical reconstruction microscopy) uppnår hög upplösning genom att temporärt aktivera endast ett litet antal fluoroforer och bestämma deras exakta position med mycket hög noggrannhet över många frames för att sedan rekonstruera en fullständig bild. SIM (structured illumination microscopy) ökar upplösningen genom att projicera ett mönster av strukturerad belysning och använda rekonstruktion för att extrahera högfrekvent information ur flera bilder. SRM kräver specifika fluoroforer och ofta avancerad optik, bildbehandling och dataanalys.

Användningsområden inkluderar detaljerad avbildning av cytoskelet, organeller och synapsers organisation, ofta i live- eller färgade prover. Begränsningar innefattar fotoblekning och fototoxicitet vid intensiv eller långvarig belysning, komplex och kostsam instrumentering samt krav på sofistikerad dataanalys och proven labeling.SRM har utvecklats sedan 1990-talet och hade 2014 Nobelpris till Stefan Hell för STED-tekniken; PALM/STORM och SIM har bidragit till snabbare och mer praktisk användning i biologi och materialvetenskap.