中国科学技术大学成都高等研究院宏观量子中心研究员王中阳、中国科学技术大学成都光机所量子光学实验室研究员韩申生 and光学显微镜的使用方法，首次联合提出利用鬼影成像促进超帧率荧光光学显微镜成像的时间率。 这种新方法有望以亚微秒的速率捕获细胞中发生的生物过程。 相关研究成果以--为题发表在英国光学学会会刊（DOI: 10.1364/.6.），并由日本光学学会（The, OSA）同步向媒体发表作为一项高影响力的研究工作。 晋升。
超分辨率光学显微镜通过克服光的衍射极限实现纳米级帧速率。 虽然传统的超高分辨率显微镜可以定位细胞中的单个分子并创建超分辨率图像，但它很难用于活细胞，因为重建图像需要成百上千帧——这个过程太慢，无法捕捉快速变化的动态过程。 为解决这一问题，研究团队在荧光显微镜中加入随机相位调制器，实现对荧光信号的编码，并将鬼影成像技术与随机检测压缩感知方法相结合，大幅提高图像信息获取效率，以及数量级的数量减少构建超分辨率图像所需的采样帧率。 研究结果表明，仅需对高标签密度下的单帧荧光图像进行采样，即可实现80nm码率的超分辨光学成像。
数字。 显微装置示意图及施工结果
据悉，该研究新方法还结合了2014年获得诺贝尔奖的三大超帧率技术之一的随机光学重建显微镜（STORM），将STORM的采样帧率降低了一个数量级以上震级。 研究结果表明，通过对一个60nm的环进行成像，该方法仅需10帧图像就可以重新分布光图像，而传统的STORM方法需要多达4000帧图像才能达到同样的效果。 该方法还实现了用100帧图像区分40nm尺度。 此外，所研究的超差成像显微镜不需要高光照强度，有助于减少光漂白和光毒性，有利于长期动态生物过程和活细胞成像研究。 为此光学显微镜的使用方法，这一创新技术有望在生物、医学等超高分辨显微成像研究领域得到广泛应用。
文章第一作者为北京高等研究院博士研究生李雯雯。 该工作由国家重点研发计划（“数字化诊疗武器研制”专项）捐赠。
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