1. 超分辨率显微镜脑研究
最小分辨距离越小，分辨率越高。
首先，不同的显微镜的分辨率有所不同，最小分辨距离=0.61λ/na，最小分辨距离越小，分辨率越高，因此由公式可以看到提高物镜的数值孔径na，或者缩短光的波长，都可以提高分辨率，可见光的范围大概在390nm-670nm，而空气中的数值孔径大小最高等于1，普通光学显微镜的极限分辨率是200nm左右。
目前由于科技的发展，已经出现了超分辨的光学显微镜，典型的就是ssim（结构化照明显微术）和n-storm（庄小威实验室的研究成果），分辨率分别达到了80nm和20nm（可以看蛋白质之间的相互作用）。因此，目前光学显微镜的分辨率最高达到20nm
2. 超分辨率显微技术
生物上显微结构一般是以细胞为单位，而亚显微结构是以细胞器为单位的。
亚显微结构要通过电子显微镜才能看到。
亚显微结构
又称为超微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构，要观察细胞中的各种亚显微结构，必须用分辨力更高的电子显微镜。
3. 光学显微镜最高分辨率可达 ()
不同的显微镜的分辨率有所不同，最小分辨距离=0.61λ/na，最小分辨距离越小，分辨率越高，因此公由式可以看到提高物镜的数值孔径na，或者缩短光的波长，都可以提高分辨率，可见光的范围大概在390nm-670nm，而空气中的数值孔径大小最高等于1，普通光学显微镜的极限分辨率是200nm左右。
目前由于科技的发展，已经出现了超分辨的光学显微镜，典型的就是ssim（结构化照明显微术）和n-storm（庄小威实验室的研究成果），分辨率分别达到了80nm和20nm（可以看蛋白质之间的相互作用）。
因此，目前光学显微镜的分辨率最高达到20nm
4. 大脑显微镜
最常用的是石蜡切片法，它适用于一般生物材料。
切片法光学显微镜的切片厚度在 2～25微米之间，一般动植物材料的切片以厚10微米左右为合适。切片法根据包埋剂的不同而有所不同。棉胶切片法，把生物材料经棉胶包埋后切片。
适用于特别坚硬的材料或特别柔软而体积大的材料（如完整的大脑）。冰冻切片法，将生物材料在一定的介质中冰冻固化后切片。适用于研究活体标本或作组织化学的研究
5. 超分辨光学微纳显微成像技术
卡宾碳。
随着科学家对金刚石物质结构的研究特别是碳原子结构的深入研究，发现理论上存在碳原子的二维排列，而这种二维排列的碳原子形成的物质会有很多新奇的特性。
这就是石墨烯，诺贝尔物理学奖获得者安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）戏剧性地通过撕胶带的方式获取了石墨烯，从而揭开了这种新物质的神秘面纱。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
但是，二维的石墨烯并不是碳元素物质的终极形态。
早在1885年，德国化学家阿道夫·冯·拜尔（Adolf von Baeyer）就首次提出了炔碳的概念，他描述了线性炔碳——或者说无限长度的碳链——的存在，并将其称为“卡宾碳（carbine）”。
没错，就是一纬的碳原子链。这种链条的外观非常像DNA，相互缠绕扭曲在一起，碳原子之间不同的化学键彼此链接，具有超高的硬度强度，是石墨烯强度的2.2倍，是金刚石的40倍，是钢铁的200倍。
美国莱斯大学专门进行了一项针对卡宾碳的研究，用计算模型证明卡宾碳是世界上最强的材料。
但是，这种一纬的碳原子链极为不稳定，所以在自然界并不存在。甚至这种物质能不能合成，在科学界都是有争议的。
直到来自维也纳大学的研究团队开发出了一种新方法，能批量生产出由超过6400个碳原子组成的碳链。
这种创新方法就是利用两层石墨烯环绕组成的双层壁碳纳米管来提供一个稳定的环境，然后在其管腔里合成一维的碳原子链并促使其生长。
在石墨烯材料制作的环境里，卡宾碳的长度达到了之前的50倍。
然而，即便是合成了超过6400个碳原子的碳链，但肉眼仍然看不见，研究人员只能通过透射电子显微镜、X 射线衍射仪、近场共振拉曼光谱法证实这一碳链的存在。
研究结果表明，这种碳链在实验环境下非常稳定，其电学性能取决于碳链的长度。而且，由于卡宾碳的力学和电学属性与众不同，未来或有助科学家们制备出新型纳米电子和光机设备。
很显然，在材料领域以及工程领域，卡宾碳有望会是继石墨烯之后又一热门的新型材料，也将是下一代纳米电子顶尖科技设备的必备材料。
6. 超显微成像
光学显微镜成像原理和光路图：
光学显微镜是根据凸透镜的成像原理，要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间，根据物理学的原理，成的应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧，根据光学原理，第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧。因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话，应该是倒立的放大的虚像。
7. 超分辨显微成像技术
显微镜的成像原理：凸透镜成像。 显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜，焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。经显微镜到人眼的物体都成倒立放大的虚像。反光镜用来反射，照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面：一个是平面镜，在光线较强时使用；一个是凹面镜，在光线较弱时使用，可会聚光线。 简介： 显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.11微米，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克，荷兰籍。 显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。 显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病
8. 超分辨率显微镜技术
显微镜的分辨率决定于入射光源的波长以及所匹配物镜的数值孔径。由此可知，提高光学显微镜的方法：
1、降低光源波长。
可见光较短波长为390nm,若用此波长的紫外光作为照明光源，可使光学显微镜的分辨率降低至0.2um。但是由于大多数普通材料的玻璃会大量吸收340nm以下波长的光，紫外光经过大量衰减无法形成清晰、明亮的图像。因此不得不使用石英(可透过低达200nm的紫外光)、荧石(可透过低达185nm的紫外光)等价格昂贵的材料，并且紫外光显微镜不能用肉眼进行观察，甚至受观测样品的限制，再加上昂贵的造价，所以这种提高显微镜分辨率的方式由于其自身的局限性而不受广泛应用。
2、增加物镜的数值孔径NA.
数值孔径NA=n*sin(u)
式中，n为物镜与标本之间的介质折射率；u为物镜的二分之一孔径角。因此，从光学设计上适当采用较大的孔径角，或者增大折射率成为较常见的提高光学显微镜分辨率的方法。一般低倍物镜如10X以下其介质采用空气，折射率为1，即干燥系物镜；水浸介质是蒸馏水，其折射率为1.33；油浸物镜介质是香柏油或其它透明油，其折射率一般在1.52 左右，接近透镜和载玻片的折光率，如Olympus 的100X油镜。水浸物镜和油浸物镜不仅放大倍数高而且由于使用高折射率的介质，从而提高物镜的分辨率。
9. 在目前分辨率最高的显微镜
理论上，显微镜的最大放大倍数可以达到2000倍以上，但目前不仅由于分辨率的限制，而且由于制造工艺水平的限制，最佳显微镜的最大有效放大倍数只能达到1000倍左右。
无论放大倍数有多大，它只会增加目镜的放大倍数，但不会有更多的细节，这是一个无效的放大。这是受光学显微镜原理的限制。为了获得更大的倍数，需要使用其他结构的显微镜，如电子显微镜，可以实现1000倍的光学显微镜。