來自美國加州理工學(xué)院，貝克曼研究院等處的研究人員研發(fā)了一種新技術(shù)，能幫助科學(xué)家們同時(shí)獲得高分辨率，高穿透深度，以及高成像速度的活體生物樣品光學(xué)成像圖片。這對(duì)于生物技術(shù)研究來說意義重大。這一研究成果公布在Nature Methods雜志上。
文章的通訊作者是加州理工學(xué)院的Scott E Fraser教授和Thai V Truong博士，其中Scott E Fraser教授在斑馬魚腦部成像研究等方面取得了多項(xiàng)成果，今年4月被評(píng)為美國藝術(shù)與科學(xué)院院士。
對(duì)于現(xiàn)代生物學(xué)家來說，捕捉活體組織，或者器官的高質(zhì)量三維圖像能幫助解決很多領(lǐng)域的問題，比如基因組學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，以及發(fā)育生物學(xué)。成像質(zhì)量越好，所獲取的信息也越多，因此許多科學(xué)家們也在孜孜不倦的尋求更好更快的成像技術(shù)。
在這篇文章文章中，研究人員研發(fā)了一種能進(jìn)行高分辨率，高穿透深度(可以觀察到三維樣品內(nèi)部)，以及高成像速度的活體生物成像的新技術(shù)。成像技術(shù)有三個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)：分辨率，深度和速度，這項(xiàng)新技術(shù)能滿足這三個(gè)方面的要求，而且對(duì)于活體生物樣品無傷害，和毒副作用。
這項(xiàng)技術(shù)就是單層光顯微技術(shù)(light sheet microscopy)，這一顯微技術(shù)利用薄的，扁平的單層光照射生物樣品，從而可以對(duì)數(shù)毫米的樣品進(jìn)行觀察，并能進(jìn)行熒光成像。原理見下圖。
利用這種技術(shù)，研究人員可以觀察細(xì)小生物體和胚胎組織。之前曾有科研工作者使用改進(jìn)的單層光顯微技術(shù)觀察斑馬魚胚胎在24小時(shí)內(nèi)的發(fā)育狀況，并獲得了數(shù)千個(gè)細(xì)胞的整體圖像。
在這一顯微技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究人員利用了雙光子激活來提高成像的分辨率——雙光子激活之前曾被用于生物樣品的深度成像，但是這個(gè)過程只能一次收集一個(gè)像素。
在新的實(shí)驗(yàn)中，研究人員將雙光子激活與單層光顯微技術(shù)結(jié)合在了一起，從而獲得了能進(jìn)行高分辨率，高穿透深度(可以觀察到三維樣品內(nèi)部)，以及高成像速度的活體生物成像的新技術(shù)。
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