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概况一览:诺奖得主研发新型光学显微

导读: 日前,今年诺贝尔化学奖得主Eric Betzig的团队宣布:继手掌显微镜之后,又研发出一种新型的光学显微镜,被命名为“晶格层光显微镜”。这种新型显微镜能以近乎实时的速度对活体细胞的活动进行超高精度三维成像,同时把对细胞本身的伤害减至最小。

   日前,今年诺贝尔化学奖得主Eric Betzig的团队宣布:继手掌显微镜之后,又研发出一种新型的光学显微镜,被命名为“晶格层光显微镜”。这种新型显微镜能以近乎实时的速度对活体细胞的活动进行超高精度三维成像,同时把对细胞本身的伤害减至最小。

  传统光学显微镜通常使用同一个镜头来做放大和观察使用,有时需要在数据获取速度和保护生物样本上做出取舍。由于光的毒性,所以图像会出现不清晰或者破坏细胞组织的现象。虽然传统光学显微镜也采用快照的方式进行拍照,但只能够拍到细胞在不同阶段的照片,而不是整个细胞分裂过程。不过在生物学界,对活体细胞的观察至关重要。所以曾经有人提出过拍摄正在运动的细胞图片,但技术上无法达到要求。

  现在,由于晶格层光显微镜的出现,传统光学显微镜所遇到的难题就迎刃而解了。Eric Betzig和他供职的美国霍华德·休斯医学研究所的团队已经解决了所有的问题,重新打开了生物学知识的大门。

  全新研发出的光学显微镜使用两个镜头,一个镜头把光聚焦产生一条细细的笔状光束,照射有萤光分子的生物样品以产生萤光,另一个镜头则收集这些萤光。为了保证获得数据的速度,并降低对生物样本的光伤害,这一显微镜会同时产生100多条笔状光束,组合成一个片状的大光束扫描样本。与传统显微镜最大的不同就是,传统显微镜使用点扫描的方式,速度慢并且对活体伤害较大。

  虽然这一切听起来有点像一群科学家在集体欢呼新玩具的出现,但全新的晶格层光显微镜确实能够对科学家研究生命分子运动产生巨大的影响力。目前,晶格层光显微镜已被成功用来跟踪个体蛋白质的运动、观察受精卵的发育以及研究细胞分裂时细胞骨架成分的快速生长和收缩,要知道这些在以前被认为是不可能完成的任务。

  全新的晶格层光显微镜拥有高分辨率以及三围视频显示,能够观察细胞如何互动、病毒如何感染细胞以及更多在抵抗病毒入侵细胞中较为重要的影像。

  不得不说幸运的是,Eric Betzig和他的团队并没有对全新的显微镜技术进行封锁。目前已经免费提供第二台机器给来访的科学家。同时,也将晶格层光显微镜赠送给哈佛大学、加州大学等知名学府。研发团队们自由的分享自己的设计,以便其它科学家能够从中观察到此前鲜为人知的细胞运动规律,从而创造出更大的价值。

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