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线粒体是重要的细胞器，可产生支持生物细胞整个生命周期所需的能量。然而，传统的荧光显微镜分辨率不足以对线粒体嵴进行可视化。本研究证实了光学STED显纳镜能以纳米级分辨率长时间研究细胞内的生理过程。
本研究开发了一种增强型方酸变体染料（MitoESq-635），以较高分辨率方法研究活细胞中线粒体嵴的动态结构。对活体HeLa细胞中的线粒体内膜进行了超过50分钟的延时成像（每帧3.9秒，间隔71.5秒），分辨率为35.2nm。可清楚地观察到线粒体融合和裂变过程中线粒体嵴的形态和形状。在与低功率STED结合使用的情况下，MitoESq-635的标记特异性和性能使其非常适合作为线粒体长期较高分辨率成像的下一代标准方法。
图1：共焦显微镜（左）和STED显纳镜（右）成像的比较。图像中的绿色虚线所示的强度截面表明，用STED较高分辨率显微镜可获得35.2nm的分辨率。比例尺为5µm。
图2：线粒体的延时STED成像显示了融合过程中线粒体嵴的动态变化。线粒体发生了从线状到气泡状的动态变化。上面两行的比例尺为2μm，下面一行的比例尺为1μm。
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