PALM

光活化定位显微镜

STORM

随机光学重构显微镜

原理

PALM 和 STORM 的基本原理是首先使所有分子处于关闭状态,然后,一小部分分子随机转换为开启状态。一般来说,这两种分子状态之间的改变是通过光致异构化实现的(如:顺反异构)。

在单独精确读出每个分子的位置后,这些分子将重新转换为暗态或由读出光进行漂白。随机转换分子子集的顺序读出将产生高分辨率的标记分布图像。

设置

PALM 和 STORM 实施的是随机读出分子的位置。因此,通过反复重叠所有识别的位置而获取图像。

从设置来说 PALM 或 STORM 显微镜非常简单:在宽场显微镜上使用单光子灵敏度的场探测器进行成像。

结果

PALM 和 STORM 显微技术理论上可对单个染料(染料簇)提供无限精确的定位精度。定位精度取决于单个染料(染料组)发射的光子数 (N):

其中 Δx 表示每个分子的定位精度,λ 表示激发波长,NA 是物镜的数值孔径。

为了得到最终高分辨率图像,PALM 和 STORM 必须利用数值方法计算并铺盖出每个识别出的分子的位置。