内容提要

单分子定位显微镜(SMLM)通过超越衍射极限和揭示以前无法实现的细胞结构和分子动力学的纳米级细节，彻底改变了光学显微镜。这种超分辨率成像能力依赖于荧光团的光电开关，这对于优化成像条件和准确确定荧光团的位置至关重要。为了了解单个染料分子的一般开关机制，对各种开关试剂进行了评价。系统测量了各种光开关试剂存在下的单分子水平荧光的开关率(k_on和k_off)，并对光开关试剂-荧光团对的结构进行了理论计算，结果表明，开关机制主要由光开关试剂的亲核性决定，开关机制是双光子诱导的解离过程。这与照明激光的功率和这对电子的键解离能有关。该研究有助于更广泛地了解SMLM成像中的分子光开关机制，并为设计改进的光开关试剂提供了基础，具有扩展到材料科学和化学的潜在应用前景。