2019年9月，由分子影像技术服务部工程师范晓明博士主持的显微镜三维位移实时补偿系统的研制开发项目通过验收。该项目在2017年9月获得中科院条财局40万元的支持，项目主要是利用我所现有的包含能够调节入射角度的全内反射荧光显微镜、高灵敏度EMCCD，642nm的半导体激光器、三维压电平移台以及能够调节激光快门时序的控制软件，实现纳米精度显微镜三维位移实时补偿和单分子成像的功能。

　　因为全内反射的原理是利用样品表面数百纳米的消散场的消逝波成像，它在这个区域的激发光能量是普通宽场显微镜的几倍甚至更高，同时因为消散场具有激发深度浅的固有特性，能够极大的降低来自细胞内部的噪声，具有很高的荧光信号的信噪比。如果能够与高量子效率的荧光蛋白或者荧光染料结合，理论上具备了特定波长的单分子成像 (642nm)的条件。

　　与常规的检测技术相比，单分子成像技术直接对单个生物大分子进行检测，避免了常规检测对非均一样品进行均一化所产生的平均误差以及随之产生的对现象的错误解释。单分子检测技术还可以检测并量化每次蛋白质相互作用的输入、输出的关系（例如单分子荧光共振能量转移）。同时单分子检测技术以其超高的检测灵敏度能够提供单个生物大分子的构向、取向和内在动力学等参数随时间变化的信息，为研究生物大分子如何响应外界刺激并传递信号提供了有力的工具。故该技术可在药物研究中关注的离子通道、蛋白质折叠、酶动力学、囊泡转运等热点问题的研究中发挥作用，同时实现显微镜功能的较大提升。

　　项目通过对三维压电平移台、近红外EMCCD和计算机的实时控制，以及选用合适的基准纳米颗粒并设计优化的三维位移实时计算算法，建立一套高精度的三维位移实时补偿系统，同时在原有全内反射显微镜的基础上实现了单分子成像的功能。

　　经过2年的努力，范晓明博士与团队完成了当初项目目标内容。项目在今年9月通过中科院的验收。申报了四项专利，目前已完成一个专利授权。