Mikroskope - Superresolutionmikroskop

Bei der Superresolution-Mikroskopie handelt es sich um eine Reihe von Techniken in der optischen Mikroskopie, die es ermöglichen, Bilder mit einer Auflösung zu erzeugen, die über der Beugungsgrenze liegt, die durch die Beugung des Lichts verursacht wird. Superresolution-Imaging-Techniken stützen sich auf das Nahfeld (Photonentunnelmikroskopie sowie solche, die die Pendry-Superlinse und die optische Nahfeld-Rastermikroskopie nutzen) oder auf das Fernfeld. Zu den Techniken, die sich auf Letzteres stützen, gehören solche, die die Auflösung nur geringfügig (bis zu einem Faktor zwei) über die Beugungsgrenze hinaus verbessern, wie die konfokale Mikroskopie mit geschlossener Lochblende oder mit Hilfe von Berechnungsmethoden wie der Dekonvolution oder der detektorbasierten Pixelneuzuordnung (z. B. Re-Scan-Mikroskopie,Pixelneuzuordnung), das 4Pi-Mikroskop und strukturierte Beleuchtungsmikroskopietechniken wie SIM und SMI. Es gibt zwei Hauptgruppen von Methoden für die Superauflösungsmikroskopie im Fernfeld, die die Auflösung um einen viel größeren Faktor verbessern können: 1. Deterministische Superauflösung: Die in der biologischen Mikroskopie am häufigsten verwendeten Emitter, Fluorophore, zeigen eine nichtlineare Reaktion auf die Anregung, die zur Verbesserung der Auflösung genutzt werden kann. Zu diesen Methoden gehören STED, GSD, RESOLFT und SSIM. 2. Stochastische Superauflösung: Die chemische Komplexität vieler molekularer Lichtquellen verleiht ihnen ein komplexes zeitliches Verhalten, das genutzt werden kann, um mehrere in der Nähe befindliche Fluorophore dazu zu bringen, Licht zu unterschiedlichen Zeiten zu emittieren und dadurch zeitlich auflösbar zu werden. Zu diesen Methoden gehören das Superresolution Optical Fluctuation Imaging (SOFI) und alle Einzelmolekül-Lokalisierungsmethoden (SMLM), wie SPDM, SPDMphymod, PALM, FPALM, STORM und dSTORM.