Récemment, une nouvelle technique de super-résolution basée sur l'azimut polarisation-dipôle a été proposée par un groupe de chercheurs de l'Université de Pékin (Chine), Université Tsinghua (Chine), et Université de technologie de Sydney (Australie). Il fournit non seulement une nouvelle dimension pour la super-résolution, mais fournit également une solution opportune à un récent débat brûlant sur le terrain.

Depuis la découverte de la polarisation de fluorescence en 1926, plusieurs techniques d'anisotropie de fluorescence ont été développées pour étudier l'orientation dipolaire des fluorophores. Cependant, en cas de super-résolution, tandis que d'autres propriétés de fluorescence telles que l'intensité, spectre, durée de vie de fluorescence, etc., ont été bien appliqués, peu d'attention est accordée à la direction du dipôle de fluorescence (polarisation). En 2014, L'équipe Walla a publié un article dans Méthodes naturelles pour obtenir une imagerie super-résolution reconstruite clairsemée par excitation modulant la polarisation. Début 2016, Le groupe Keller a publié un commentaire sur cet article sur Méthodes naturelles , qui a déclaré que la polarisation de fluorescence ajoute peu d'informations supplémentaires à la super-résolution (intensité de fluorescence). Cela a soulevé un débat intéressant :la modulation de polarisation peut-elle fournir des informations de super-résolution ou non ?

Cependant, les deux groupes Walla et Keller ont étudié ce problème d'un point de vue conventionnel de l'intensité de fluorescence. Compte tenu de l'intensité de fluorescence et de l'anisotropie de fluorescence, ce travail introduit l'angle dipolaire pour distinguer la fluorescence à travers la quatrième dimension de la fluorescence, et répond parfaitement à cette polémique.

Les techniques traditionnelles d'anisotropie de fluorescence sont limitées à des échantillons de polarisation relativement uniforme. La polarisation de la fluorescence serait affectée par une masse de fluorophores en raison de la limite de diffraction d'Abbe lorsqu'il s'agit d'échantillons complexes. SDOM utilise la modulation de polarisation du laser d'excitation et la démodulation de l'intensité et de la polarisation, ce qui améliore la résolution spatiale ainsi que la précision de détection de l'orientation du dipôle. Avec l'information supplémentaire de polarisation de fluorescence imposée sur l'image d'intensité de super-résolution d'origine, Le groupe Xi a observé plusieurs découvertes intéressantes dans des échantillons biologiques. La technologie SDOM a une vitesse d'imagerie très rapide (jusqu'à cinq images par seconde en super-résolution), et les besoins en puissance lumineuse d'excitation sont très faibles (niveau de milliwatts), ce qui est idéal pour l'observation de cellules vivantes. L'observation de cellules de levure vivantes a été démontrée en laboratoire.

Ce travail a été publié le Lumière :science et applications le 21 octobre, 2016.