图 RIED实现无激发光近零背景、连续长时程活细胞超分辨观测

　　在国家自然科学基金项目（批准号：21974123、32422052、62305083）等资助下，浙江大学冯建东团队与哈尔滨工业大学赵唯淞团队合作，提出一种基于化学反应发光的超分辨成像方法（Reaction enabled super-resolution imaging via entropy-weighted correlation combined with deconvolution, RIED），首次实现了无激发光的活细胞长时程动态超分辨成像。这一方法打破了传统荧光超分辨显微术的成像时长限制，为在纳米尺度下持续探索生命动态过程提供了全新工具。相关研究成果以“基于化学反应发光的超分辨成像方法”为题，于2026年8月12日在线发表在《自然》（Nature）期刊上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10889-7。

　　细胞是生命活动的基本功能单元，揭示细胞内部的精细结构及其动态变化过程，对理解生命机制和疾病起源具有重要意义。荧光超分辨显微成像技术因突破了光学衍射极限，推动生命科学研究进入纳米尺度原位观测时代，获得2014年诺贝尔化学奖。然而，荧光成像依赖外源光激发，易受光漂白、光毒性等因素限制，难以同时兼顾高时空分辨率、活细胞长时间连续观测等成像需求。

　　2021年，冯建东团队提出了化学发光超分辨成像新原理，首次实现单分子电化学发光成像（Nature 2021, 596, 244），从根本上避免了外源激光带来的制约。然而，电化学发光场景有限且传统化学发光的低光子发射极大地制约了其生物成像时空分辨率。为最大化捕获并普适利用化学发光信号，该团队创新性地引入了“时空孤立采样”策略，高效收集在时间和空间上均呈现高波动特征的反应光子信号，并构建熵加权相关累积量结合解卷积的图像重建方法。据此建立了通用型反应发光超分辨显微成像框架RIED，涵盖电化学发光、化学发光、生物发光三种模态，实现了多种细胞器动态超分辨成像，空间分辨率达100 nm。该方法实现了长达41小时的活细胞连续超分辨成像，为在纳米尺度研究活细胞动态变化提供了全新科学视角。生物成像经历了从“看得见”到“看得清”的发展演变。这一原创工具突破了外源光成像底层逻辑制约，极大拓展时间观测维度，兼具“看得清”与“看得久”，为生物成像提供了全新科学工具。