Onlangs, een nieuwe op polarisatie-dipool azimut gebaseerde superresolutietechniek is voorgesteld door een groep onderzoekers van de Universiteit van Peking (China), Tsinghua-universiteit (China), en University of Technology Sydney (Australië). Het biedt niet alleen een nieuwe dimensie voor superresolutie, maar biedt ook een tijdige oplossing voor een recent verhit debat in het veld.

Sinds de ontdekking van fluorescentiepolarisatie in 1926, meerdere fluorescentie-anisotropietechnieken zijn ontwikkeld om de dipooloriëntatie van fluoroforen te bestuderen. Echter, in het geval van superresolutie, terwijl andere eigenschappen van fluorescentie zoals intensiteit, spectrum, fluorescentie levensduur, enzovoort., goed zijn toegepast, er wordt weinig aandacht besteed aan de richting van de fluorescentiedipool (polarisatie). In 2014, Walla-team publiceerde een artikel in Natuurmethoden om schaarse gereconstrueerde beeldvorming met superresolutie te bereiken door polarisatie-modulerende excitatie. Begin 2016, Keller group heeft een reactie op dit artikel gepubliceerd op Natuurmethoden , waarin werd gesteld dat fluorescentiepolarisatie weinig extra informatie toevoegt aan (fluorescentie-intensiteit) superresolutie. Dit leidde tot een interessant debat:of de polarisatiemodulatie superresolutie-informatie kan bieden of niet?

Echter, zowel de Walla- als de Keller-groep onderzochten dit probleem vanuit een conventioneel oogpunt van fluorescentie-intensiteit. Rekening houdend met fluorescentie-intensiteit en fluorescentie-anisotropie, dit werk introduceert de dipoolhoek om fluorescentie te onderscheiden door de vierde dimensie van de fluorescentie, en beantwoordt perfect deze controverse.

Traditionele fluorescentie-anisotropietechnieken zijn beperkt tot monsters van relatieve uniforme polarisatie. Fluorescentiepolarisatie zou worden beïnvloed door een groot aantal fluoroforen vanwege Abbe's diffractielimiet als het gaat om complexe monsters. SDOM maakt gebruik van polarisatiemodulatie van excitatielaser en demodulatie van zowel intensiteit als polarisatie, wat zowel de ruimtelijke resolutie als de detectienauwkeurigheid van de dipooloriëntatie verbetert. Met de aanvullende informatie van fluorescentiepolarisatie die is opgelegd aan het oorspronkelijke intensiteitsbeeld met superresolutie, Xi-groep heeft verschillende interessante bevindingen waargenomen in biologische monsters. SDOM-technologie heeft een zeer hoge beeldsnelheid (tot vijf frames per seconde in superresolutie), en de stroomvereisten van het excitatielicht zijn erg laag (milliwattniveau), wat ideaal is voor observatie van levende cellen. In het laboratorium werd de waarneming van levende gistcellen aangetoond.

Dit werk is gepubliceerd op Licht:wetenschap en toepassingen op 21 oktober 2016.