Recientemente, Un grupo de investigadores de la Universidad de Pekín (China) ha propuesto una nueva técnica de superresolución basada en azimut de polarización-dipolo, Universidad de Tsinghua (China), y la Universidad de Tecnología de Sydney (Australia). No solo proporciona una nueva dimensión para la superresolución, pero también proporciona una solución oportuna a un reciente debate candente sobre el terreno.

Desde que se descubrió la polarización de fluorescencia en 1926, Se han desarrollado múltiples técnicas de anisotropía de fluorescencia para estudiar la orientación dipolar de los fluoróforos. Sin embargo, en el caso de superresolución, mientras que otras propiedades de la fluorescencia como la intensidad, espectro, vida útil de la fluorescencia, etc., han sido bien aplicados, se presta poca atención a la dirección del dipolo de fluorescencia (polarización). En 2014, El equipo de Walla publicó un artículo en Métodos de la naturaleza para lograr imágenes de superresolución reconstruidas dispersas mediante excitación moduladora de polarización. A principios de 2016, El grupo Keller publicó un comentario sobre este artículo en Métodos de la naturaleza , que afirmó que la polarización de la fluorescencia agrega poca información adicional a la superresolución (intensidad de la fluorescencia). Esto generó un interesante debate:¿si la modulación de polarización puede proporcionar información de superresolución o no?

Sin embargo, tanto el grupo de Walla como el de Keller investigaron este problema desde un punto de vista de intensidad de fluorescencia convencional. Teniendo en cuenta la intensidad de la fluorescencia y la anisotropía de la fluorescencia, este trabajo introduce el ángulo dipolar para distinguir la fluorescencia a través de la cuarta dimensión de la fluorescencia, y responde perfectamente a esta controversia.

Las técnicas tradicionales de anisotropía de fluorescencia se limitan a muestras de polarización relativamente uniforme. La polarización de la fluorescencia se vería afectada por una gran cantidad de fluoróforos debido al límite de difracción de Abbe cuando se trata de muestras complejas. SDOM utiliza modulación de polarización del láser de excitación y demodulación de intensidad y polarización, lo que mejora la resolución espacial, así como la precisión de detección de la orientación del dipolo. Con la información adicional de la polarización de fluorescencia impuesta a la imagen de intensidad de superresolución original, El grupo Xi ha observado varios hallazgos interesantes en muestras biológicas. La tecnología SDOM tiene una velocidad de imagen muy rápida (hasta cinco fotogramas por segundo en superresolución), y los requisitos de potencia de la luz de excitación son muy bajos (nivel de milivatios), que es ideal para la observación de células vivas. La observación de células de levadura vivas se demostró en el laboratorio.

Este trabajo ha sido publicado en Luz:ciencia y aplicaciones el 21 de octubre 2016.