Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy

黑森矩阵 显微镜 反褶积 时间分辨率 光漂白 人工智能 光学 计算机科学 双光子激发显微术 生物系统 毫秒 小泡 物理 分辨率(逻辑) 材料科学 生物物理学 图像分辨率 化学 荧光 生物 数学 生物化学 应用数学 天文
作者
Xiaoshuai Huang,Junchao Fan,Liuju Li,Haosen Liu,Runlong Wu,Yi Wu,Lisi Wei,Heng Mao,Amit Lal,Xi Peng,Tang Li-qiang,Yunfeng Zhang,Yanmei Liu,Shan Tan,Liangyi Chen
出处
期刊:Nature Biotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:36 (5): 451-459 被引量:650
标识
DOI:10.1038/nbt.4115
摘要

To increase the temporal resolution and maximal imaging time of super-resolution (SR) microscopy, we have developed a deconvolution algorithm for structured illumination microscopy based on Hessian matrixes (Hessian-SIM). It uses the continuity of biological structures in multiple dimensions as a priori knowledge to guide image reconstruction and attains artifact-minimized SR images with less than 10% of the photon dose used by conventional SIM while substantially outperforming current algorithms at low signal intensities. Hessian-SIM enables rapid imaging of moving vesicles or loops in the endoplasmic reticulum without motion artifacts and with a spatiotemporal resolution of 88 nm and 188 Hz. Its high sensitivity allows the use of sub-millisecond excitation pulses followed by dark recovery times to reduce photobleaching of fluorescent proteins, enabling hour-long time-lapse SR imaging of actin filaments in live cells. Finally, we observed the structural dynamics of mitochondrial cristae and structures that, to our knowledge, have not been observed previously, such as enlarged fusion pores during vesicle exocytosis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
华仔应助舒适忆枫采纳,获得10
刚刚
pluto应助如意千雁采纳,获得10
刚刚
十三发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
11发布了新的文献求助10
4秒前
lan完成签到,获得积分10
4秒前
果汁儿完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助nibaba采纳,获得30
5秒前
ding应助sylar采纳,获得30
5秒前
orixero应助yuankai采纳,获得10
6秒前
LaTeXer由于求助违规,被管理员扣积分400
7秒前
myc641发布了新的文献求助10
8秒前
李静怡发布了新的文献求助10
8秒前
jun_yang发布了新的文献求助10
9秒前
1762120完成签到,获得积分10
9秒前
正直纸飞机完成签到,获得积分10
10秒前
852应助belly采纳,获得10
10秒前
情怀应助why采纳,获得10
10秒前
Ava应助anru采纳,获得10
10秒前
马铃薯老师完成签到,获得积分10
11秒前
听听歌发布了新的文献求助10
11秒前
汉堡包应助铁布衫金钟罩采纳,获得10
11秒前
一勺大米饭完成签到 ,获得积分20
12秒前
13秒前
16秒前
16秒前
LaTeXer由于求助违规,被管理员扣积分400
17秒前
领导范儿应助小花采纳,获得10
17秒前
哟哟完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
noctis完成签到,获得积分10
18秒前
小陈发布了新的文献求助10
18秒前
Erich完成签到 ,获得积分10
18秒前
疯狂的豆子完成签到,获得积分10
18秒前
666发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
无花果应助听听歌采纳,获得10
19秒前
xiaoman完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310298
关于积分的说明 17764830
捐赠科研通 5619592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925899
邀请新用户注册赠送积分活动 1902725
关于科研通互助平台的介绍 1763767