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我们搭建了一套基于受激辐射耗尽(STED)显微术的超分辨多功能荧光显微成像系统,此系统使用超连续宽带光源,通过简便的波长选择技术和脉冲同步检测与调节技术实现了STED超分辨成像并使系统更稳定。既能实现超分辨的荧光强度成像、荧光寿命成像(FLIM)、扩散系数成像等扫描成像方法,又能实现超分辨的荧光相关光谱(FCS)、荧光寿命相关光谱(FLCS)等单点荧光测量。通过多功能显微成像方法可以获得样品的三维超分辨结构、荧光寿命、分子扩散系数、分子构象变化及化学反应速率常数等参数。使用该系统进行荧光强度超分辨成像时获得了好于40nm的横向分辨率;进行FCS测量,探测了体积小于10aL的分子扩散系数和浓度测量。我们将超分辨荧光显微成像系统与原子力显微镜(AFM)进行了联用成像,同步得到了纳米微球和细胞微丝的形貌特征、力学性质参数和荧光超分辨图像,实现了光学超分辨成像引导AFM成像。这一可在纳米尺度获得多种信息的联用系统为纳米生物学和纳米医药学研究提供了新的手段。