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【筑器・成果 第2期】微观机制的解码器:STED超分辨显微镜


推动科研设施与仪器开放共享,是优化科技资源配置、提升创新体系效能的关键举措。院校前瞻布局、持续投入,已组建成一批性能领先、特色鲜明的高端仪器测试平台,有力支撑了关键技术突破和重大成果产出。未来,院校将以“筑器・成果”为窗口,系统展示高值、特殊设备的性能优势、成熟服务能力与代表性成果,讲述设备背后的科研故事,为各所院科研合作与资源共享架设信息桥梁,共同推动设备开放共享走深走实,为医学科技创新注入强劲动力。本期,让我们走进重大疾病共性机制研究全国重点实验室,探秘突破光学极限的“微观之眼”——  Leica TCS SP8 STED 超高分辨率激光共聚焦显微镜。       

存放地址:医科院基础所吴宪大楼 210A

负责人:孔杰、李莉莉、孙艳、寇晓龙


破限成像 洞见纳米

传统光学显微镜受限于“衍射极限”,如同隔着一层薄雾观察微观世界,难以清晰分辨纳米尺度的精细结构与动态过程,长期制约着生命科学的探索。受激发射损耗显微技术(Stimulated Emission Depletion, STED)的出现,彻底打破了这一物理桎梏。这项 2014 年诺贝尔化学奖技术,创新性地引入环形损耗光,如同为观测视野加装了“高精度光圈”,通过受激辐射精准淬灭焦点外围的荧光信号,仅保留中心直径 ≤50 nm 的有效发光区域,从而实现了对纳米尺度结构的清晰成像,为人类打开了微观世界的新领域。


  活细胞成像(由仪器厂家提供)


洞悉病毒侵染 解密肿瘤侵袭

生命的关键事件——亚细胞结构重塑、病毒侵染复制、蛋白质动态互作、突触信号传递等,大多发生在100 nm以下的纳米尺度。Leica  TCS SP8 STED 正是揭示这些微观机制的核心工具,近期已支撑院校多项前沿研究取得突破。

病毒学研究:STED技术精准捕捉了寨卡病毒重塑宿主细胞内质网、构建核周复制区室的全过程,清晰呈现了内质网从连续网状结构到簇状聚集、再向核周汇聚融合的动态轨迹。为黄病毒“集中复制”新模式的提出提供了关键影像证据,大幅深化了对病毒复制机制的科学认知。

( Ci  et al ., Adv. Sci. 2023


肿瘤学机制:科研团队借助 STED 在纳米尺度下对胰腺癌细胞中 F-actin 纤维的形态、长度、排布方式与致密程度进行精准捕捉和定量分析,揭示了通过重塑细胞骨架超微结构、增强细胞侵袭牵引力,进而驱动胰腺导管腺癌侵袭转移的关键机制,为胰腺癌生物力学导向的精准治疗提供了全新靶点与创新思路。


( Wang  et al ., Sci. Adv. 2025


利器赋能 助力科研重大突破

作为重大疾病共性机制研究全国重点实验室的核心设备,Leica TCS SP8 STED 凭借其纳米级观测能力,已成为支撑高水平科研的“标志性平台”,全面服务深度支撑细胞生物学、肿瘤研究、病毒学、神经科学、发育生物学、生物材料等领域,可对贴壁细胞、超薄组织切片、类器官薄层、小型模式生物、荧光标记材料等样品开展 2D/3D 成像与定量分析。有力推进了国家重点研发计划、国家自然科学基金、医科院创新工程等重大项目的进展,在肿瘤侵袭转移、病毒复制机制以及免疫代谢调控等重大科学问题上,持续产出多项具有国际影响力的顶级成果。

供稿:基础所 体系处


中国医学科学院基础医学研究所重大疾病共性机制研究全国重点实验室公共仪器平台

全重室官网:https://www.sklcmrmd.cn/ 

平台仪器预约:http://222.28.163.41/lims/

多元服务:自主上机、送样代测、方案设计、数据分析等

开放对象:高校、科研院所、医疗机构、企业

联系电话:01065105004(东单)、010-65036350(北区)