[发明专利]具有衍射极限预览的超分辨率免疫荧光

说明书

一种成像剂，包含(a)至少一个靶识别部分；(b)与所述靶识别部分非瞬时结合的至少一个可观测部分，和(c)与所述靶识别部分结合的至少一个对接部分，其中所述对接部分能够瞬时结合至少一个可观测部分。在一些实施方案中，所述至少一个靶识别部分是抗体或其抗原结合片段。一种对样品进行超分辨率成像的方法，包括(a)使所述样品与至少一种成像剂接触，该成像剂包含(i)非瞬时附接至至少一个可观测部分的靶识别分子和(ii)附接至至少一个对接部分的靶识别分子，其中所述对接部分能够瞬时结合至少一个可观测部分；(b)使与至少一个可观测部分非瞬时结合的所述靶识别分子成像；并且(c)提供能够与所述对接部分瞬时结合的至少一个可观测部分，并使与所述对接部分瞬时结合的所述可观测部分成像。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月26日提交的美国临时申请号62/327,604的优先权权益，出于任何目的将该申请通过引用以其全文并入本文。

说明书

技术领域

本申请提供了具有衍射极限预览的超分辨率免疫荧光，其中包括试剂和使用的方法二者。

背景技术

一系列超分辨率成像技术显著提高了超出衍射极限的光学显微术的分辨率。一类超分辨率成像技术被称为随机超分辨率，其由包含来自荧光标记的闪光或闪烁的信号的图像表征。根据处理数据的方法，随机超分辨率可分为单分子定位显微术(SMLM)和超分辨率光学波动成像(SOFI)。闪光或闪烁行为可以通过几种机制实现，如有机染料的光激活(例如，在广泛称为随机光学重建显微术或STORM的技术中)、荧光蛋白的光切换(例如，在广泛称为光激活定位显微术或PALM的技术中)以及量子点固有的闪光特性。

PAINT(在纳米级形貌术中成像的点积聚)是一种用于获得来自荧光标记的闪光或闪烁信号的极为简单且强大的技术，该技术是由附接至靶识别分子的不可观测的对接位点与溶液中可观测分子之间的动态和瞬时非共价相互作用引起的。基于PAINT的超分辨率成像已被Jungmann等人,Nat methods 11(3):313-8(2014)(参考：PMID 24487583)用于进行免疫荧光，其中抗体用作靶识别分子。这里我们将这种技术称为基于PAINT的超分辨率免疫荧光(PSRIF)。在Jungmann等人执行的特定实施方案中，短DNA寡核苷酸(称为对接链)用作对接位点，并且具有与对接链互补的序列的荧光团标记的DNA寡核苷酸(称为成像链)用作可观测分子。

与其他随机超分辨率成像技术一样，PSRIF在一段时间内收集多个图像(称为“拍摄闪光的电影”)，并使用计算机将它们重建为最终图像。PSRIF的一个缺点是，在大多数情况下，在拍摄闪光的电影和重建图像之前(这通常需要花费>10min)，用户无法获得样品的全面图像来评估被成像的样品是否合适。

例如，被成像的样品可能质量低，或者实际上可能不是所需的样品。例如，如果进行成像的人希望可视化特定的细胞类型，则该细胞类型可能在视野中或可能不在视野中。或者，细胞在视野中的情况下可能存在质量问题，如染色不充分或无效。

因为PSRIF依赖于在一段时间内收集许多多个图像，如果样品对于正在进行的实验来说是不充分或不正确的，则可能浪费实验资源、计算时间和运行时间。

因此，本领域需要PSRIF的改进方法，该方法允许在超分辨率成像开始之前预览样品。

发明内容

根据描述，在一些实施方案中，成像剂包含(a)至少一个靶识别部分；(b)与所述靶识别部分非瞬时结合的至少一个可观测部分，和(c)与所述靶识别部分结合的至少一个对接部分，其中所述对接部分能够瞬时结合至少一个可观测部分。

在一些实施方案中，所述至少一个靶识别部分是抗体或其抗原结合片段。在一些实施方案中，与靶识别部分非瞬时结合的可观测部分是信号发射部分。在一些实施方案中，信号发射部分是有机小分子。在一些实施方案中，有机小分子是荧光团。