快速三维荧光显微成像技术的研究进展(特邀)  

Research progress on fast 3D fluorescence microscopic imaging(invited)

作　　者：闫天宇 何颖 王鑫宇 徐欣怡 谢晖[1,2] 陈雪利 Yan Tianyu;He Ying;Wang Xinyu;Xu Xinyi;Xie Hui;Chen Xueli(School of Life Science and Technology,Xidian University,Xi’an 710126,China;Xi’an Key Laboratory of Intelligent Sensing and Regulation of trans-Scale Life Information,Xidian University,Xi’an 710126,China)

机构地区：[1]西安电子科技大学生命科学技术学院,陕西西安710126 [2]西安电子科技大学西安市跨尺度生命信息智能感知与调控重点实验室,陕西西安710126

出　　处：《红外与激光工程》2022年第11期60-73,共14页Infrared and Laser Engineering

基　　金：国家自然科学基金(81627807,62275210,32101115,6210525);国家重点研发计划(2018YFC0910600);国家级青年人才项目;陕西省杰出青年科学基金(2020JC-27);陕西省青年拔尖人才项目;陕西省重点研发计划(2022SF-214)。

摘　　要：荧光显微成像具有高分辨率、高灵敏度、高分子特异性以及非介入性的优点,可以在微米乃至纳米尺度下表征样本的形态学与分子功能学信息,成为了生命科学研究的重要工具。随着微观生物学研究的不断深入,荧光显微成像被期待能够动态且立体地观测微观生物结构与分子事件。文中系统性地梳理了近年来快速三维荧光显微成像技术的研究进展,包括点扫描式成像、宽场成像与投影断层成像在提高成像速度、拓展成像维度以及增强成像质量等方面的主要技术手段、改进策略与代表性研究成果,并展望了快速三维荧光显微成像技术的未来挑战与发展前景。With the advantages of high resolution,high sensitivity,high molecule specificity and non-invasive,fluorescence microscopy can characterize the morphological and molecular functional information of samples at the micron or even nanometer scale,making it an important tool for life science research.As microbiology research continues to advance,fluorescence microscopy is expected to provide dynamic and 3D observation of microscopic biological structures and molecular events.This paper systematically reviews the research progress of fast 3D fluorescence microscopy in recent years,including the main technical means,improvement strategies and representative research results of point-scan imaging,wide-field imaging,and projection tomography to improve the imaging speed,expand the imaging dimension and enhance the imaging quality.In the end,we look forward to the future challenges and prospects of fast 3D fluorescence microscopic imaging techonology.

关 键 词：生物医学工程 荧光显微成像 体积成像 快速扫描 光学断层 宽场显微镜 

分 类 号：O657.3[理学—分析化学]