详情

基于单分子定位超分辨显微镜研究三维DNA纳米结构

申报人:高兆帅 申报日期:2023-09-16

基本情况

第二十八期“上海交通大学大学生创新实践计划”
基于单分子定位超分辨显微镜研究三维DNA纳米结构
创新训练项目
理学
化学类
创新类
化学化工学院
高兆帅
指导教师
登录状态下查看

(1)国家自然科学基金青年项目,22104089,基于表面等离激元激光(spaser)纳米颗粒的细胞内超窄带宽STED双色超分辨成像,2022-2025,主持

(2)上海市科委 “科技创新行动计划”扬帆计划,21YF1420700,非线性扫描关闭超分辨显微术,2021-2024,主持

1. 提供课题组相关实验设备和技术。

2.高年级博士研究生作为协助指导。

3.提供足够的经费支持。

纳米材料以其远远高于传统宏观材料的特性成为生物学、医学、材料学、药学等各领域的研究重点。三维结构与表面特性是纳米材料(包括DNA折纸、纳米颗粒、蛋白质结构等)最基本的属性之一。获得纳米材料的高精度三维空间结构和表面特性对理解其性能、功能和特性并进一步指导材料性能的优化至关重要。然而,目前研究纳米材料常用的成像技术中,如电子显微镜、原子力显微镜,都无法获得样品的三维信息。

光学显微镜使用光作为成像信道,因而具有强大的三维成像能力,同时又具有无损、非接触、高速等优点。但是由于光波长的限制使其只能达到约200 nm的空间分辨率,远不能满足研究纳米材料的成像需求。2006年,美国科学家Eric Betzig通过单分子荧光随机闪烁加中心定位的技术途径,将传统荧光显微镜的分辨率由200 nm提升至20 nm。经过近十年来的发展,基于单分子闪烁的光学超分辨显微术(如STORMPALMDNA-PAINT等)已经能够实现三维10 nm×10 nm×50 nm的光学分辨率。这些进展使得光学超分辨显微术成为研究纳米材料的重要工具。基于已有的研究基础,本研究项目拟开发新的三维DNA-PAINT超分辨荧光显微镜,并将其用于DNA纳米结构的表征,为后续在表征和开发三维DNA折纸的应用铺平道路。本项目的主要研究内容如下:

1.  设计合成DNA折纸三维纳米结构;

2.  开发三维DNA-PAINT超分辨荧光显微术。

3.  编写简单的显微镜仪器控制程序。

选题成员

1

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 高兆帅 登录状态下查看 化学化工学院 第一指导教师

选题附件

  • 高兆帅 大创项目.docx
    下载附件需要您先登录系统
结束