北大发明超灵敏海森结构显微镜

北京大学分子医学研究所陈良怡团队联合华中科技大学谭山团队发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜——海森结构光显微镜(Hessian SIM)。

此项突破一方面是基于硬件自主设计的新偏振旋转玻片阵列、高精度的时序控制程序以及高数值孔径物镜的应用；另一方面是创新的重构算法，借鉴了人眼区分信号和噪声的机制，提出将生物样本在多维时空上连续，而噪声是*随机分布的先验知识用于构建海森矩阵，指导超高分辨率荧光图像的重建。

超灵敏海森结构光显微镜是目前成像时间长、时间分辨率高的超高分辨率显微镜，适用于各种细胞、不同探针的荧光成像。可以说，所有应用点扫描共聚焦显微镜的场景都可以使用海森结构光显微镜，因而具有广泛的应用前景。

该论文的*作者为北京大学黄小帅、华中科技大学范骏超和北京大学李柳菊，通讯作者为北京大学陈良怡、华中科技大学谭山。工作得到了国家自然科学基金委重大仪器研制基金、重大研究计划专项、科技部国家重点研发计划基金、重点基础研究发展计划和北京市自然科学基金委重点项目的资助。陈良怡、黄小帅等主创成员参与了早先发表于Nature Methods的高分辨率微型化双光子显微镜的研制，荣获2017年中国科学进展等荣誉。未来，他们将进一步实现微型化海森结构光的显微在体成像。

与受激辐射损耗超高分辨率显微镜(STED)相比，海森结构光显微成像以的时间分辨率、极低的光毒性在活细胞超高分辨率成像方面占显著优势超灵敏海森结构光显微镜，是目前成像时间长、时间分辨率高的超高分辨率显微镜，适用于各种细胞、不同探针的荧光成像。该项研究对吼需研究开展以及前景应用方面具有重大意义。

显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所*。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的小极限达波长的1/2，显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。

在中国，1958年研制成功透射式电子显微镜，其分辨本领为3纳米，1979年又制成分辨本领为0.3纳米的大型电子显微镜。

电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题，如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。