光學顯微鏡的分辨率受到衍射效應的限制。自1873年以來，200納米的“阿貝極限”一直被認為是光學顯微鏡理論上的分辨率極限。近年，人們在超越衍射極 限的成像方法研究中取得了令人矚目的進展，其中，基于單分子定位的超分辨光學成像技術（即：單分子定位顯微成像技術），獲得了高達30~50 nm的空間分辨率，為科學研究的諸多領域，尤其是活細胞內動態過程的研究，提供了前所未有的工具。
單分子定位顯微成像技術是一種依賴于單分子熒光成像和定位來實現超分辨成像的寬場熒光成像技術。從原理可知，熒光分子定位是該技術不可缺少的一步，其熒光 分子定位的精度和被定位的熒光分子數決定了超分辨成像的空間分辨率。目前的熒光分子定位方法在速度和精度方面得到不斷發展，但是這些方法僅考慮熒光分子充 分分離的情形（即稀疏定位），即它們的艾利斑不相互重疊。而在實際的單分子成像中，一個艾利斑內存在兩個甚至更多個待定位分子的情形不可避免。因此，發展 高密度熒光分子定位方法，在不損失所需定位熒光分子總數情況下，減少熒光分子成像次數，有利于擴展單分子定位顯微成像技術的應用領域。
武漢光電國家實驗室（籌）Britton Chance生物醫學光子學研究中心“現代顯微光學成像”研究團隊黃振立教授、全廷偉博士生等，與我校數學系劉小茂副教授、生命科學與技術學院丁久平教授 等合作，根據單分子定位顯微成像技術的原理，建立了一種高密度熒光分子定位方法SSM_BIC。數值分析和實際實驗結果表明，相比于稀疏定位方法，在常規 信號水平下，SSM_BIC方法可將定位密度提高一個數量級；在弱信號水平下，SSM_BIC方法也能將定位密度提高3至6倍（圖1）；該項工作得到國家 自然科學基金和武漢光電國家實驗室創新基金等的支持，結果發表在2011年8月29日Optics Express, Vol. 19, Iss. 18, P. 16963-16974。
圖：SSM_BIC方法的定位能力
(a)TIRF圖像；（b）由稀疏定位方法得到超分辨圖像；（c）由SSM_BIC方法分析得到的超分辨圖像；(d)-(e)單分子的信息統計。(標尺: 2 μm )。
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