STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy), auch bekannt als stochastische optische Rekonstruktionsmikroskopie, ist eine der Methoden der Superauflösungsmikroskopie, bei der zur Aktivierung Lichtblitze zur Aktivierung photoaktivierbarer Fluoreszenzmoleküle nutzt. Die Photoaktivierung der Moleküle erfolgt auf der Grundlage ihrer stochastischen (zufälligen) Eigenschaften.
STORM ist (neben PALM und FPALM) eine der weiteren Techniken der SMLM – der Einzelmolekül-Lokalisierungsmikroskopie . In der ursprünglichen Variante von STORM wurden anstelle von PAFPs (photoaktivierbaren Fluoreszenzproteinen) organische Farbstoffe mit längerer Photodegradationszeit und photoregulierbarer (sog. photoschaltbarer) Fluoreszenz verwendet. Diese Farbstoffe lassen sich mithilfe von Lichtimpulsen mit geeigneten Parametern (vor allem mit einer anderen Wellenlänge) vom fluoreszierenden (ON) in den nicht-fluoreszierenden (OFF) Zustand und umgekehrt umschalten.
Aufgrund des dreidimensionalen Aufbaus der Zellen ist für deren Darstellung eine Superauflösung in allen drei Dimensionen erforderlich, was durch die Lokalisierung der einzelnen PSFs nicht nur in der horizontalen Ebene (x, y), sondern auch in Richtung der Achsenrichtung (z). Aus diesem Grund wurde die 3D-STORM-Methode eingeführt, die die astigmatische Abbildung der Moleküle der Fluoreszenzsonde nutzt, die mithilfe einer zylindrischen Linse realisiert wird, die vor der Mikroskopkamera angebracht wird. Dadurch in eine elliptische (anstelle einer kreissymmetrischen) um, und ihre Elliptizität nimmt mit zunehmendem Abstand des Moleküls von der fokussierten Ebene zu – dank dieser Methode lassen sich Zellstrukturen sowohl in lateraler als auch in axialer Richtung mit Superauflösung abbilden.