针对生命科学和精准医疗领域提出的对活细胞中结构和动态进行精准观测的需求，研发了稀疏解卷积技术，首次从计算的角度提出可突破光学衍射极限的通用算法理念，突破现有光学显微系统的硬件限制，达到约2倍的分辨率提升，并且可广泛应用于各种荧光显微系统，观察不同种类细胞器的精细结构及动态。研究成果在国际权威期刊《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）上发表，并入选2022年度中国光学十大进展（应用研究类提名奖）。
应用于观察胰岛细胞中的分泌囊泡与细胞膜融合；揭示溶酶体膜上的突触结合蛋白-7 与过氧化物酶体上的磷脂酸肌醇4,5-双磷酸相互作用；解析 SARS-CoV-2 感染细胞的细胞骨架动态学等高速细胞动力学场景。还可广泛应用于多种显微成像模态，将使生物医学研究者更好地分辨活细胞中高度敏感和动态的复杂结构。
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