讲座报告:仪器大讲堂-超分辨成像技术解析亚细胞纳米尺度结构与动态

时间 2025年08月25日 10:00 - 11:30
地点 科学园D栋412
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        一、报告题目:超分辨成像技术解析亚细胞纳米尺度结构与动态

        二、主讲嘉宾介绍

        章永登,博士,西湖大学生命科学学院特聘研究员。2008年获得中南大学生物医学工程学士学位,2013年获得华中科技大学(中国科学院生物物理研究所联合培养)生物物理学博士学位,导师为中国科学院院士徐涛教授。2013年-2014年在中国科学院生物物理研究所任助理研究员,2014年起在美国耶鲁大学从事博士后研究,于2020年加入西湖大学生命科学学院任研究员。长期从事超分辨荧光显微成像技术(包括单分子定位成像技术和结构光照明成像技术)的开发与生物学应用,在Nature Biotechnology、Nature Methods、PNAS等杂志上发表多篇论文,申请多项国内外专利,主持并参与多项国家级基金项目。

        三、报告摘要

        超分辨成像技术打破了光学衍射极限,促进了纳米尺度的原位生物学研究和精确定量分析,为阐述生物过程的分子机制和探究疾病发生的机制提供了强有力的技术手段。然而,目前的超分辨成像技术在生命科学的实际应用中仍面临两个挑战:一是如何在固定细胞上实现分子级别的三维成像(小于5纳米),二是如何实现长时程、多色、三维各向同性(100纳米)的活细胞超分辨成像。为了实现这两个目标,我们开发了多项成像技术:(1)开发了基于双物镜结构的单分子荧光干涉成像技术4Pi-SMS,在全细胞范围内实现了三维各向同性10-15纳米的三色成像,用于解析细胞器的组装和相互作用;(2)开发了基于双物镜结构的三维结构光照明成像技术4Pi-SIM,首次在活细胞上实现了三维各向同性100纳米光学分辨率的动态成像,成像时程可达数小时(500-600个时间点),具备同时双色成像能力,能够捕捉三维空间内不同细胞器间的快速相互作用过程;(3)开发了基于结构光照明的单分子荧光干涉成像技术4Pi-SIMFLUX,在固定细胞上实现了三维各向同性2纳米的定位精度,在全细胞内实现了分子级别的多色三维成像。这些技术为阐明纳米尺度的亚细胞结构与动态行为提供了强有力的研究工具。

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