DNA-PAINT（DNA-Point Accumulation for Imaging in Nanoscale Topography；ナノスケールトポグラフィーの画像化のためのDNA点集積）は、色素標識した短い一本鎖DNA（ssDNA鎖）を用い、その相補体に一過性的に結合させる、局在性に基づく超解像顕微鏡法です。

• イメージャー鎖 – イメージングバッファー中に存在する色素標識DNAオリゴ
• ドッキング鎖 – イメージャー鎖に相補的なDNAオリゴで、結合剤（抗体、シングルドメイン抗体など）を介して目的の標的に送達されます。

色素標識したイメージャーがDNA-PAINTイメージングバッファー中のドッキング鎖に一過性的にハイブリダイゼーションすると、蛍光シグナルまたは「光の点滅」が起こります。超解像画像を作成するために、カメラは一定時間（10～50分）の点滅を撮影し、得られた画像はPicasso ソフトウェアを使って後処理されます。

DNA-PAINTを使う理由

• 超解像度！ 細胞内の10～15nmの距離を解像します。
• 無制限のターゲットを多重化！ DNA-PAINTでは、一度に複数のターゲットを画像化する際分光学的に互換性のある色素は必要ありません。その代わりに、異なるドッキング鎖（異なるDNA配列など）をターゲット・バインダーに結合させ、対応するイメージャー鎖と同じレーザー・ラインを使って、各ターゲットを順次イメージングすれば結構です。
• ターゲット・カウント！ DNA結合動態の予測可能な性質により、細胞内に存在するタンパク質の数を定量化することができます (qPAINT)。

始める前に

DNA-PAINTを行うには以下の３つが必要です。

1. 1.簡単なTIRF顕微鏡- ZEISS Elyra 7、Nikon N-STORM、ONI Nanoimager、abbelight SAFe 180、Bruker VUTARA VXL顕微鏡、Andor Dragonfly、または画像処理施設にある同様のシステムなどです。
2. 2.DNA-PAINT対応バインダー- 標的タンパク質に結合し、ドッキング鎖に結合する抗体またはシングルドメイン抗体。マッシブフォトニクスでDNA-PAINT対応バインダーをお探しください！当社では幅広い種類の抗体とシングルドメイン抗体を取り揃えています。カスタム抗体または単一ドメイン抗体のご注文いただけます(製品ページ)。
3. 3.Picassoデータ解析ソフトウェア- DNA-PAINT画像解析のために開発されたフリーソフトウェア
   (GithubからPicassoをダウンロード)。Nature Protocols 12, 1198-1228 (2017)にてPicassoの使い方をご覧ください。

RESI（Resolution Enhancement by Sequential Imaging：連続イメージングを使った解像度向上技術）は、サブナノメートルの解像度が可能なパラダイムシフトDNA-PAINT超解像顕微鏡技術です(Nature617, 711-716 (2023)).

RESIの仕組み

RESIは、DNA-PAINTがDNA配列を通してターゲットのアイデンティティーをコード化する能力を利用しています。多重化と呼ばれる１回のDNA-PAINT実験で複数のターゲットを可視化するために、各ターゲットは直交するドッキング鎖とイメージャー鎖で順次イメージングされます。RESIは、単一の標的種に対して同じ多重化原理を使用し、より疎な孤立した局在を作り出します。各撮影ラウンドで、各局在化グループの中心が決定され、解像度が向上します。解像度が向上するのは、実行されたイメージングラウンドの数に応じて変化します。

実験では、直交するDNA-PAINTドッキング配列に結合させた同じ単一ドメイン抗体バインダーで標的種を免疫標識することにより、RESIを容易に行うことができます。その後サンプルを、すべてのシーケンスが画像化されるまで、複数回、画像化および洗浄します。

RESIを使う理由

RESIは、細胞内で目的のターゲットを単一タンパク質の分解能で観察したい研究者や、10 nm以下で起こる生体分子の相互作用を調査したい研究者向けです。RESI は、DNA-PAINT 対応顕微鏡であればどの顕微鏡でも使用でき、簡単に導入できる DNA-PAINT 顕微鏡技術です。

RESIに使えるどのマッシブ・フォトニクス製品

現在、当社のMASSIVE-RESI製品には、RESIイメージングが成功することが試験して検証された抗GFP sdAB（単一ドメイン抗体）が含まれています。しかし、他のほとんどのsdABもRESIで機能するはずです。他のsdABの使用に興味があれば、お気軽にお問い合わせください。

RESIデータの分析方法

良いニュースです！RESI データ解析は、オープンソースの DNA-PAINT 解析ソフトウェア Picasso (GithubからPicassoをダウンロード)と完全に一体化されています。 詳しい使い方は、Read The DocsおよびRESIに関する記事(Nature617, 711-716 (2023))をご覧ください。

現在使用しているDNA-PAINTの顕微鏡をRESIに使用できますか？

使えます！RESIでは顕微鏡のアップグレードは必要ありません。