超分辨光学成像是本世纪光学显微成像领域最重要的突破。其中，基于单分子定位的超分辨光学成像技术（即：单分子定位显微术），是一种依赖于单分子荧光成像和定位来实现超分辨成像技术，为细胞的结构、功能及分子调控机制研究提供了前所未有的工具。
武汉光电国家实验室（筹）Britton Chance生物医学光子学研究中心黄振立教授针对单分子定位显微术的关键科学与技术问题，在稀疏单分子荧光控制新方法、单分子荧光信号获取新途径以及单分子荧光信号处理新算法等三个方面开展了系统深入的工作。近日，该课题组在单分子荧光信号获取新途径方面，又获得突破。
从单分子定位显微术的原理可知，选择合适的弱光探测器，对单分子荧光信号进行高效获取与成像，是实现该技术的最关键的一步。一直以来，EMCCD是单分子定位显微术的首选探测器，但其成像视场相对较小、图像获取速度相对较慢。而2010年发展起来的弱光探测器sCMOS，则同时拥有大视场、高速度和低噪声等优点，有望取代EMCCD，成为单分子定位显微术的第二代探测器。但是，sCMOS相机的电子噪声比EMCCD略高。因此，能否将sCMOS应用于对弱光探测能力要求苛刻的单分子定位显微成像中，需要进行深入探讨。
黄振立教授与博士生朱宏宇、龙帆等人将理论分析与实验验证相结合，研究了EMCCD与sCMOS的噪声特点以及单分子成像性能。结果表明，对目前常用的荧光蛋白，其单分子荧光信号已经远高于探测器的电子噪声，单分子荧光成像的质量主要受限于光子散粒噪声，而不是以前认为的探测器读出噪声。因此，sCMOS完全可以用于单分子定位显微成像。该项工作发表在2011年9月19日Optics Express, Vol. 19, Iss. 20, P. 19156-19168。
课题组在超分辨光学成像方面的研究已经获得初步反响。2011年1月，在美国旧金山市召开的SPIE Photonics West 2011中，黄振立教授在单分子光谱与成像分会场做邀请报告。2011年8月，黄振立教授在日本滨松医科大学举办的20th Hamamatsu Medical Photonics Course做邀请报告，并在日本滨松公司(Hamamatsu Photonics K.K.)系统事业部，跟该公司相机研发小组进行技术交流。

说明：sCMOS与EMCCD的单分子成像性能（上图）及信号探测能力比较（表）。
结果表明，单分子荧光信号（红色箭头数值来自我们的实验结果，蓝色箭头来自文献结果）已经明显大于探测器的读出噪声（蓝色离散点及表）。