在衍射极限以下的折射率映射通过单分子定位显微镜进行映射
Simon Jaritz1, Lukas Velas1, Anna Gaugutz1
1Institute of Applied Physics, TU Wien, 1060 Vienna, Austria.
ACS nano
|December 26, 2025
概括
结合单分子定位显微镜 (SMLM) 和原子力显微镜 (AFM),可以在生物样本中绘制折射率的亚衍射映射. 这揭示了单个原纤维的结构异质性,为它们的水分和分子组织提供了洞察力.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 显微镜的使用方法
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 单分子定位显微镜 (SMLM) 在射极限以下的3D图像生物样本.
- 在SMLM中,点差函数的形状提供了关于样本折射性能的数据.
- 原子力显微镜 (AFM) 提供了高分辨率的表面地形.
研究的目的:
- 开发和演示一种结合SMLM和AFM的方法,用于分衍射折射率映射.
- 为了研究单个原纤维的折射率和水分.
- 揭示原纤维中的纳米级结构异质性.
主要方法:
- 集成SMLM和AFM用于相关成像.
- 使用SMLM的点差函数分析来确定折射率.
- 应用AFM对生物样本进行精确的地形测量.
主要成果:
- 在生物样本中的折射率在亚衍射分辨率下成功映射.
- 确定单个原纤维的折射率变化和胀行为.
- 识别沿着原纤维的折射率的纳米尺度波动,表明结构异质性.
结论:
- 结合的SMLM-AFM方法精确地绘制了纳米尺度上的折射率.
- 单一的原纤维呈现异质的折射率和差异性水分.
- 这种方法在分子层面上揭示了原纤维中的结构变异.
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