Hiển vi siêu phân giải
Các kĩ thuật "functional" ngẫu nhiên > Hiển vi định vị (Localization microscopy) > STORM, PALM and FPALM

Bài chi tiết: Hiển vi định vị quang hoạt
Hiển vi dựng ảnh quang học ngẫu nhiên (Stochastic optical reconstruction microscopy - STORM), hiển vi định vị quang hoạt (photo activated localization microscopy - PALM) và hiển vi định vị quang hoạt huỳnh quang (fluorescence photo-activation localization microscopy - FPALM) là các kĩ thuật ảnh hiển vi siêu phân giải sử dụng phương pháp kích hoạt lần lượt các phân tử quang hoạt và định vị chúng để dựng ảnh có độ phân giải cao. Trong quá trình dựng ảnh, chỉ một tập nhỏ các phân tử được kích hoạt về trạng thái phát quang. Các phân tử này đủ phân tán để có thể phân giải được trên ảnh hiển vi huỳnh quang. Vị trí của mỗi phân tử được xác định bằng phép định tâm với độ chính xác cao. Sau đó chúng sẽ được khử hoạt và một tập khác được kích hoạt và định tâm. Quá trình này được lặp lại nhiều lần tới khí số phân tử phát quang được định vị đủ nhiều để dựng ảnh có độ phân giải cao. Ba phương pháp này được công bố độc lập trong một khoảng thời gian ngắn và có cùng nguyên lý. STORM ban đầu dùng phân tử màu Cy5 và Cy3 gắn với các axít nucleic hoặc protein, PALM và FPALM dùng các protein phát quang có tính chất quang hoạt. Về nguyên tắc, bất kì phân tử quang hoạt nào cũng có thể sử dụng được, và các loại phân tử và cách đánh dấu khác nhau đã được sử dụng trong phương pháp STORM. Bằng việc sử dụng chỉ một loại phân tử quang hoạt như Cy5, STORM chỉ cần dùng một nguồn laser đỏ làm nguồn kích. Laser này đồng thời chuyển phân tử Cy5 về trạng thái tối và sau đó quay lại trạng thái có thể phát quang. Nhiều loại chất mấu khác cũng được sử dụng cho STORM. Ngoài ra, các cặp chất màu cũng được sử dụng. Trong cặp, một phân tử đóng vai trò hoạt tử (như Alexa 405, Cy2, và Cy3) phân tử còn lại là phân tử quang hoạt (như Cy5, Alexa 647, Cy5.5, và Cy7). In this scheme, the activator fluorophore, when excited near its absorption maximum, serves to reactivate the photoswitchable dye to the fluorescent state. Multicolor imaging has been performed by using different activation wavelengths to distinguish dye-pairs based on the activator fluorophore used or using spectrally distinct photoswitchable fluorophores either with or without activator fluorophores. Photoswitchable fluorescent proteins can be used as well. Highly specific labeling of biological structures with photoswitchable probes has been achieved with antibody staining, direct conjugation of proteins, and genetic encoding.
STORM has also been extended to three-dimensional imaging using optical astigmatism, in which the elliptical shape of the point spread function encodes the x, y, and z positions for samples up to several micrometers thick, and has been demonstrated in living cells. To date, the spatial resolution achieved by this technique is ~20 nm in the lateral dimensions and ~50 nm in the axial dimension and the temporal resolution is as fast as 0.1–0.33s.[cần dẫn nguồn]
Ảnh hiển vi quét laser đồng tiêu (trên) và ảnh hiển vi chiếu sáng có cấu trúc 3D (3D-SIM, dưới) cho thấy chi tiết về màng nhân (nuclear envelope). Nuclear pores (anti-NPC) màu đỏ, màng nhân (anti-Lamin) xanh lá, chromatin (nhuộm DAPI) xanh lơ. Thang: 1µm.
Ảnh SMI + TIRF của mô mắt người bị thoái hóa điểm vàng
A figure showing the resolution improvement between traditional confocal microscopy and STED microscopy.
Single YFP molecule super-resolution microscopy using SPDMphymod
TMV Virus Super Resolution Light Microscopy