中文：光学显微成像；英文：optical microscopic imaging

如果使用传统光学显微成像，那么一定绕不开的问题是分辨率大小，而分辨率大小又受到阿贝衍射极限的限制。网上已经有很多关于衍射极限的详细知识了，比如下图。我在这里就通俗讲一下：就是当所观察的目标直径小于200nm时，传统光学显微镜就无法将它和其他不想看的物质分辨开了。也许在以前观察的物质都是直径大于200nm，我们还不会受到衍射极限的困扰，可是在科技日新月异的现在，我们要观察的物质越来越小。尤其是在利用荧光成像的活体细胞领域，比方说以前我们要观察直径大小有500nm左右的线粒体，还不会被200nm的衍射极限所影响，我们能分辨出线粒体发出的荧光成像。可是当观察线粒体中只有30nm大小的的核糖体时，想要 ...

辨率的超分辨光学显微成像技术的出现，使得研究人员可以在更高的分辨率水平进行生物研究。在超分辨显微技术飞速发展的同时，现有成像技术的缺陷也日益显现，例如成像分辨率和成像时间不可兼得；对透镜制造技术提出了一定要求的同时，也限制了观测的视野；日益复杂的设备使得操作和维护也越来越困难等。为解决上述问题,美国Double Helix Optics公司提出了纳米级分辨率成像的新概念-“SPINDLE”，不仅突破了衍射极限，还可以实现三维成像，可捕捉到小至横向尺寸10 nm、轴向尺寸15 nm的细节。在该技术中，SPINDLE模块被安装在显微镜和CCD或相机之间，无需改变现有成像系统设置。基于特殊设计的相位 ...

空分辨率率的光学显微成像手段。如，在体脑成像需要亚微米空间分辨率区分突触(synapses)、神经元用来通讯和协调活动(communicate and coordinate activity)的特定亚细胞结构等，以及亚秒级时间分辨率来追踪神经元活动。尽管在一个体积内(如跨同一神经元的树突)研究突触活动是最常用的手段，但是仍然缺乏能以高时空分辨率对突触进行三维成像的方法。在先进的在体成像技术中，双光子荧光显微镜(two-photon fluorescence microscopy, 2PFM)是对大脑这样的不透明组织进行成像的最流行技术，其微小的双光子吸收截面将荧光产生限制在显微镜物镜的聚焦体积 ...

超分辨荧光显微成像技术单分子定位荧光显微成像包括光激活定位显微（PALM）和随机光学重构显微（STORM）。两者的原理相似，成像过程均需要往复循环，在每个循环周期里，荧光分子团被连续的激活、成像及漂白。PALM工作原理光激活定位显微技术photoactivated localization microscopy（PALM）其基本原理是首先使用光活化绿色荧光蛋白（PA-GFP）来标记蛋白质，并将较低光功率的405nm 激光照射细胞表面，用于激活稀疏分布的几个荧光分子。之后用561nm激光照射，使已经激活的荧光分子因为受激发射而产生荧光信号，接着继续照射使这些发光的荧光分子产生漂白， 在下一轮不能 ...

量技术的椭偏光学显微成像发展开来。1996年，中科院靳刚教授与瑞典林雪平大学的Jansson和Arwin以起偏器-补偿器-样品-检偏器（PCSA）椭偏仪为基础，采用准直扩展光束为入射光，CCD 相机作为探测器，如下图所示，对硅基层透明薄膜进行可视化，横向分辨率达到5μm。该技术在由起偏器、补偿器、样品和检 偏器组成的消光式椭偏仪中使用光度式，在衬底裸露部分进行消光调节，然后在保持补偿器方位角、偏振器方位角不变的情况下使用光度式进行操作，根据反射光的强度实现材料厚度的可视化。该技术对薄层沉积过程中厚度分布的在线动态可视化具有很大的应用前景。该椭偏成像技术使用的是单一波长入射样品，结构如下图所示 ...