光軸方向分解能を高めた三次元構造化照明顕微鏡法

三次元構造化照明顕微鏡法（3D SIM）の光軸方向分解能は、約300 nmが限界である。本論文では、光学系の改変が最小限または皆無でありながら3D SIMの光軸方向分解能を高める2つの異なる相補的な方法を紹介する。我々は、鏡を試料の正反対側に置くことで、空間周波数成分が3D SIMの照明を上回る4光束干渉が可能となり、水平分解能が約120 nm、光軸方向分解能が160 nmの近等方性の画像化が行われることを示した。また、ディープラーニングで120 nmの等方分解能を実現する方法も開発した。また、この方法を雑音除去と組み合わせることで、数十時点にわたる立体イメージングが行われた。こうした改良の可能性を実証するために、さまざまな細胞試料の画像化を行って、ビメンチンと微小管繊維のナノスケール分布を明らかにし、カベオラの被覆タンパク質とリソソームマーカーの相対的な位置を観察し、免疫シナプス形成の初期段階におけるT細胞内の細胞骨格の動態を可視化した。