研究人員開發了一個新的顯微鏡可以更清晰地了解細胞世界。
該技術使科學家有機會觀看前所未有的細節,脊柱神經細胞如何連接,免疫細胞移動,癌細胞爬行等等。
實時查看活細胞的挑戰
觀察活細胞實時在生物體內部移動是具有挑戰性的,因為這些細胞被炒光的生物結構所包圍,並模糊了重要的細節。但是,可以穿透這些生物結構以產生更清晰的細胞的強大光會損害組織。
為了應對這些挑戰,來自霍華德·休斯醫學院(Howard Hughes Hughes)醫學研究所的Janelia Research校園的Eric Betzig,同事使用自適應光學器件和晶格光片顯微鏡開發了一個顯微鏡,該顯微鏡可以捕獲3D視頻和在生物內部移動的細胞的圖像。
自適應光學和晶格光片顯微鏡
晶格燈片顯微鏡使用超薄片的快速和重複的掃描來捕獲一系列2D圖像,以構建活細胞的3D電影,因為它們執行其功能,而沒有漂白和與傳統上聚焦的光束相關的損害。
為了消除經過生物結構的光片,研究人員使用了自適應光學技術,天文學家也使用了自適應光學材料,通過湍流的氣氛清晰地了解天體物體。
Betzig及其同事使用兩光子激光器來創建一個自適應光學系統,能夠在穿透生物體時保持晶格輕片的薄照明。它產生了其感興趣目標的未延伸圖像。
“細胞膜的清晰描繪使我們能夠在完整生物的擁擠的多細胞環境中進行計算分離並單獨研究任何所需的細胞,”研究人員寫在他們的研究中發表在期刊上科學4月20日
“ AO-LLSM從蓋玻片的範圍到整個透明生物內的生理相關的3D環境,對亞細胞過程進行高分辨率實時成像。”
細胞行為的清晰視圖
亞細胞過程的特殊成像,其中包括免疫細胞和癌細胞以及有絲分裂過程中細胞器的重組還可以為研究人員提供更好的細胞及其行為的見解。
“每次我們對此顯微鏡進行實驗時,我們都會觀察到一些新穎的想法,並產生了新的想法和假設以進行測試,”說哈佛醫學院的研究合著者Tomas Kirchhausen。 “它可以用來研究我能想到的生物系統或生物中的幾乎任何問題。”