在生物研究的前沿领域，对非侵入式地洞察活体组织内复杂的三维亚细胞动态的需求日益增长。北京大学席鹏教授团队开发了一种新型成像技术——多共焦图像扫描显微镜(MC-ISM)，该技术提高了生物成像的空间分辨率、成像深度，并最大限度地降低了光毒性。

最近的进展表明，MC-ISM可以显著改变生物成像技术。通过将共焦扫描与结构照明超分辨率相结合，这种方法使研究人员能够实现研究活体组织所必需的卓越成像能力。

当前的成像技术在捕捉活体组织中的快速生物过程时，很难平衡空间分辨率和光毒性。传统的共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)受到针孔尺寸和信噪比(SNR)之间权衡的限制。

MC-ISM通过将共焦扫描成像与结构照明超分辨率相结合来解决这些挑战，从而增强了生物样本的三维成像能力。这一进步使研究人员能够以前所未有的清晰度和最小的损伤捕捉到生物体复杂的动态。

研究团队利用MC-ISM技术对小鼠肾脏切片进行三色三维超分辨率成像，该技术在66.5μm×66.5μm×12μm的体积内进行操作，实现150nm的轴向间隔。

通过优化针孔直径和间距、应用光学锁定检测(OLID)抑制失焦信号以及利用帧缩减重建算法，MC-ISM显著提高了成像速度和质量。该成像还在DAPI染色的斑马鱼头部和植物细胞上进行了测试，展示了其在深层组织成像中的多功能性和能力。

主要发现

MC-ISM将横向和轴向分辨率分别提高到131nm和336nm，有效抑制了失焦信号并展示了与旋转盘共聚焦显微镜相当的光学切片。

与现有方法相比，该技术表现出了增强的光子收集效率和更低的光漂白率，在1,000帧成像后仍保持67%的荧光强度。

在活的U2OS细胞中，MC-ISM以每秒7.5帧的速度对线粒体进行成像，没有任何肿胀，突显了其低光毒性。

该技术成功克服了植物细胞的组织散射和自发荧光，实现了拟南芥下胚轴线粒体的原位超分辨率成像。