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Cellular optical imaging techniques: a dynamic advancing frontier

delete2025-07-16
delete0
PRE
AI
Y
Yaning Li
C
Chuankang Li
C
Caiwei Zhou
J
Jie Wang
W
Weixing Li
T
Tianying Pan
C
Chenying He
X
Xiaodong Guan
Y
Yichen Wang
Y
Yingda Huang
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Xianao Zhao
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Lusheng Gu
席鹏 封面图
席鹏 (Peng Xi) *
匡翠方 (Cuifang Kuang) *
Y
Yujie Sun *
费鹏 封面图
费鹏 (Peng Fei) *
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Wei Ji *
陈良怡 封面图
陈良怡 (Liangyi Chen) *
DOI:10.1007/s11427-024-2916-5delete
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摘要

摘要

En 中文
本文综述了用于细胞研究的最新超分辨率(SR)光学成像技术,包括结构照明显微镜(SIM)、点扫描超分辨率(PS-SR)显微镜、单分子定位显微镜(SMLM)、数学和深度学习(DL) SR算法。历史上,传统远场光学成像的分辨率受限于衍射极限。超分辨率成像技术和图像处理算法的出现,推动了生物研究进入纳米尺度领域。SIM通过操控空间频率内容来提高分辨率,有效将传统显微镜的分辨率能力提高一倍。而PS-SR成像则提供更优的光学切片和高信噪比。SMLM已达到约20 nm的卓越空间分辨率,并支持多色、大视场(FOV)、自动化的3D高通量成像,从而为先进生物医学研究开辟了新的可能性。此外,数学和基于DL的SR算法已显著促进了低分辨率图像向高分辨率图像的转换,扩展了传统显微镜的功能。本文重点阐述了这些前沿SR成像方法学的原理、最新进展及其在生物研究中的多样化应用。

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Science China-Life Sciences
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