Achieving high-efficiency emission depletion nanoscopy by employing cross relaxation in upconversion nanoparticles.
Achieving high-efficiency emission depletion nanoscopy by employing cross relaxation in upconversion nanoparticles.
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通过在上转换纳米颗粒中采用交叉弛豫来实现高效发射耗尽纳米显微镜
DOI：
10.1038/s41467-017-01141-y
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发表时间：
2017-10-20
影响因子：
16.6
通讯作者：
He S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhan Q;Liu H;Wang B;Wu Q;Pu R;Zhou C;Huang B;Peng X;Ågren H;He S
受激发射耗尽显微镜为生命科学研究提供了一种强大的亚衍射成像方式。通常，受激辐射耗尽需要相对较高的光强度，才能仅通过光-物质相互作用获得足够的耗尽效率。在这里，我们展示了一类镧掺杂上转换纳米粒子在离子间交叉弛豫的帮助下有效的发射耗尽，这显着降低了光耗尽的激光强度要求。我们展示了双色超分辨率成像使用上转换纳米粒子（分辨率~ 66 nm）与单对激发/耗尽光束。此外，我们使用上转换纳米颗粒展示了免疫染色固定细胞骨架结构的超分辨率成像（分辨率~ 82 nm）。这些成果为光开关发光探针的发展提供了新的视角，并将拓宽镧系掺杂纳米颗粒在亚衍射显微成像中的应用。
Stimulated emission depletion microscopy provides a powerful sub-diffraction imaging modality for life science studies. Conventionally, stimulated emission depletion requires a relatively high light intensity to obtain an adequate depletion efficiency through only light–matter interaction. Here we show efficient emission depletion for a class of lanthanide-doped upconversion nanoparticles with the assistance of interionic cross relaxation, which significantly lowers the laser intensity requirements of optical depletion. We demonstrate two-color super-resolution imaging using upconversion nanoparticles (resolution ~ 66 nm) with a single pair of excitation/depletion beams. In addition, we show super-resolution imaging of immunostained cytoskeleton structures of fixed cells (resolution ~ 82 nm) using upconversion nanoparticles. These achievements provide a new perspective for the development of photoswitchable luminescent probes and will broaden the applications of lanthanide-doped nanoparticles for sub-diffraction microscopic imaging.
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影响因子：
16.6
作者：
Hanne, Janina;Falk, Henning J.;Goerlitz, Frederik;Hoyer, Patrick;Engelhardt, Johann;Sahl, Steffen J.;Hell, Stefan W.
通讯作者：
Hell, Stefan W.
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Balzarotti, Francisco;Eilers, Yvan;Hell, Stefan W.
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Hell, Stefan W.
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