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
1秒前
1秒前
1秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
知之发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
过冷风应助modoun采纳,获得10
5秒前
碧蓝柠檬发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Akim应助椰肉采纳,获得10
6秒前
丘比特应助小赵采纳,获得10
6秒前
7秒前
Zz完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
12秒前
lizhuang发布了新的文献求助10
13秒前
郭耀锐发布了新的文献求助10
13秒前
JamesPei应助知性的二娘采纳,获得10
15秒前
15秒前
grx发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
111发布了新的文献求助10
16秒前
algain发布了新的文献求助10
17秒前
善学以致用应助逝月采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
林夕相心发布了新的文献求助10
21秒前
小赵发布了新的文献求助10
22秒前
共享精神应助命苦科研人采纳,获得10
22秒前
23秒前
ding应助小武wwwww采纳,获得10
23秒前
learner1994发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
26秒前
RONG发布了新的文献求助10
28秒前
知性的二娘完成签到,获得积分10
28秒前
28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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
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 6360322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174527
关于积分的说明 17218068
捐赠科研通 5415387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865877
邀请新用户注册赠送积分活动 1843138
关于科研通互助平台的介绍 1691313