作為全世界強大的寬視場熒光成像平臺的**beta 測試人員，美國加州大學戴維斯分校(UC Davis)生物光子學科學技術中心(CBST)的科研人員**成功地對活腫瘤細胞內部經過熒光標記的納米尺寸的區(qū)室的運動進行了成像。
這一成果為未來理解癌癥和一大批其他**的分子原因和生物力學的突破進展帶來了希望，它還能促進神經科學和干細胞研究等領域。
“生物醫(yī)學研究是在細胞和分子層次上研究生物學的終的前沿，” 生物光子學科學技術中心(CBST)的科研副主任Frank Chuang解釋說。“這個工具幫助我們觀察正在發(fā)生的生物過程。 它的科研應用潛力非常令人激動，包括檢測細胞如何對化學療法做出響應、研究耐輻射的機制，以及研究病毒如何從一個細胞轉移到另一個細胞?！?/p>
在平臺方面，這組科研人員使用了頭個具有真3-D高速結構照明功能的商品化顯微鏡，這種由加州大學的科研人員開發(fā)的顯微鏡技術把熒光顯微鏡的分辨率至少提高到了原來的2倍。
這是一個成功的技術轉移的故事：2007年，設在西雅圖的Applied Precision(API)公司從加州大學舊金山分校(UC San Francisco)獲得了知識產權的授權，用于把一個稱為OMX 1.0版的結構照明顯微鏡定制原型商業(yè)化。OMX是optical Microscope eXperimental(實驗性光學顯微鏡)的縮寫。
在此期間，作為通用電氣醫(yī)療集團(GE healthcare)下屬公司的Applied Precision(API)改良了這種顯微鏡的能力，并且與生物光子學科學技術中心(CBST)合作。生物光子學科學技術中心(CBST)是利用美國國家科學基金會在加州大學戴維斯分校衛(wèi)生系統(tǒng)校園建立的。 3個月前，生物光子學科學技術中心(CBST)成為了安裝這種稱為DeltaVision OMX V4 SI?的遠遠更快速的商業(yè)原型顯微鏡并驗證它的能力的頭個實驗室。
它整合了一個超高速結構照明模塊和先進的高速科學照相機。它們聯合起來**能夠提供大范圍的活細胞3-D超高分辨率熒光成像。因此，這種顯微鏡能夠分辨出的細胞間結構的細節(jié)比此前任何光學顯微鏡都高。
“這個突破進展是對運動的物體使用結構照明，包括活細胞，” 生物光子學科學技術中心(CBST)的**科學官Stephen Lane報告說?！按饲暗氖褂媒Y構照明的商品光學顯微鏡只能對固定或非移動的樣本進行成像?！?/p>
生物光子學科學技術中心(CBST)在過去3個月一直在為API提供測試結果。根據生物光子學科學技術中心(CBST)的反饋，該公司將進一步改良這種儀器，然后讓全世界的實驗室可以購買在這個基礎上制造出的新版顯微鏡。
作為概念驗證，由加州大學戴維斯分校的Hsing-Jien Kung教授領導的生物光子學科學技術中心(CBST)的生物醫(yī)學科研人員近來使用這種工具**對活的腫瘤細胞內部的納米尺寸的區(qū)室的運動進行了成像。這些區(qū)室捕捉細胞器和高分子從而提供給溶酶體，它們是一個稱為自體吞噬的細胞間回收過程的關鍵組成部分。
“在自體吞噬中，細胞吃掉廢料從而在面對壓力的時候重新產生能量，”Kung解釋說。他的實驗室把重點放在了發(fā)現對人類惡性腫瘤的發(fā)育有貢獻的遺傳和相關因素?！澳[瘤細胞常常使用同樣的過程延長它們的生存，減少**的效力?！?/p>
加州大學戴維斯分校的科學家正在開發(fā)更好地量化和描繪前列腺癌細胞自體吞噬響應的技術，目的是通過有效調節(jié)自體吞噬從而改善癌癥的化學療法。迄今為止，研究與自體吞噬的誘導有關的早期事件幾乎不可能，因為新形成的自噬體太小、運動得太快，而無法用傳統(tǒng)顯微鏡成像。
“高分辨率、活細胞成像技術的開發(fā)可以讓我們加快對這種難以捉摸的過程的理解，為自體吞噬調控劑的開發(fā)鋪平了道路， ”Kung說
生物光子學科學技術中心(CBST)的科學家預計，由于這種顯微鏡的3-D能力、高速和高空間分辨率，它和它的后繼型號將極大地推動亞細胞層次上的生物過程的可視化，帶來新的發(fā)現并促進分子醫(yī)學。
這種儀器的多種技術進展包括：超高分辨率，能夠對小1/10微米的物體成像;對比度是傳統(tǒng)顯微鏡的8倍;同時觀察兩種熒光波長的能力，用于雙**像;以及每秒對樣本進行一組15片的3D成像——這是迄今為止在商品顯微鏡上實現了的罕見的高速度。
關于生物光子學科學技術中心(CBST)
設在美國加州大學戴維斯分校的生物光子學科學技術中心(CBST)是在2002年利用美國國家科學基金會的一項資金建立的，它把重點放在了促進生物醫(yī)學和光子學工程從而改善人類健康上。該中心與其他8個大學校園以及勞倫斯?利莫弗爾國家實驗室合作，把重點放在用它的智力、科學、教育以及工業(yè)拓展舉措開發(fā)新的工具和技術，用光科學回答醫(yī)學的重要問題。
