GSD 현미경 검사

GSD microscopy
표준 공초점 현미경과 GSD 현미경의 분해능 비교.왼쪽: 다이아몬드의 결원에 대한 공허한 기록.단일 스팟은 분리할 수 없습니다.오른쪽: 같은 장소의 GSD 기록.싱글 빈자리가 선명하게 보인다.현미경의 분해능에 해당하는 점 모양의 빈칸의 크기는 약 15nm입니다.

Ground State Depletion Microscopy(GSD 현미경 검사)는 RESOLFT 개념을 구현한 것입니다.이 방법은 1995년에[1] 제안되었고 [2]2007년에 실험적으로 입증되었다.스테판 헬이 발표한 원거리 광학 현미경에서 회절 장벽을 극복하는 두 번째 개념이다.다이아몬드 [3]내 질소-빈칸 센터를 사용하여 2009년에 최대 7.8 nm의 분해능을 달성했습니다.이것은 회절 한계(~200 nm)보다 훨씬 낮다.

원칙

GSD 현미경 검사에서는 형광 마커를 사용합니다.하나의 조건에서 마커는 지면상태에서 자유롭게 들뜨고 형광광자의 방출을 통해 자발적으로 돌아온다.다만, 적절한 파장의 빛을 추가로 가하면, 염료는, 형광이 발생하지 않는 상태, 즉 장수명 어두운 상태로 들뜨게 할 수 있다.분자가 오랜 수명의 암흑 상태(예: 트리플렛 상태)에 있는 한, 분자는 지면 상태에서 들뜨지 않는다.빛을 가함으로써 이들 2가지 상태(밝고 어두운 상태)를 전환하면 RESOLFT 개념과 서브파장 스케일 이미징의 모든 전제 조건을 충족하므로 매우 높은 해상도의 화상을 얻을 수 있습니다.GSD 현미경을 성공적으로 구현하려면 삼중항 [4]수율이 높은 특수 형광체를 사용하거나 Mowiol 또는 Vectashield와 [2]같은 다양한 장착 매체를 사용하여 산소를 제거해야 합니다.

현미경의 구현은 자극적인 방출 고갈 현미경과 매우 유사하지만, 들뜸과 고갈을 위해 단 하나의 파장만으로 작동할 수 있습니다.분자를 어두운 상태로 바꾸는 빛에 적합한 고리 모양의 초점을 사용함으로써, 형광은 초점 바깥쪽에서 냉각될 수 있다.따라서 형광은 여전히 현미경의 초점 중심에서만 발생하며 공간 분해능이 높아집니다.

레퍼런스

  1. ^ Stefan W. Hell M. Kroug (1995). "Ground-state-depletion fluorescence microscopy: a concept for breaking the diffraction resolution limit". Applied Physics B: Lasers and Optics. 60 (5): 495–497. Bibcode:1995ApPhB..60..495H. doi:10.1007/BF01081333.
  2. ^ a b Stefan Bretschneider; Christian Eggeling; Stefan W. Hell (2007). "Breaking the diffraction barrier in fluorescence microscopy by optical shelving". Physical Review Letters. 98 (5): 218103. Bibcode:2007PhRvL..98u8103B. doi:10.1103/PhysRevLett.98.218103. hdl:11858/00-001M-0000-0012-E125-B. PMID 17677813.
  3. ^ Eva Rittweger; Dominik Wildanger; Stefan W. Hell (2009). "Far-field fluorescence nanoscopy of diamond color centers by ground state depletion" (PDF). EPL. 86 (1): 14001. Bibcode:2009EL.....8614001R. doi:10.1209/0295-5075/86/14001.
  4. ^ Andriy Chmyrov; Jutta Arden-Jacob; Alexander Zilles; Karl-Heinz Drexhage; Jerker Widengren (2008). "Characterization of new fluorescent labels for ultra-high resolution microscopy". Photochemical & Photobiological Sciences. 7 (11): 1378–1385. doi:10.1039/B810991P. PMID 18958325.