美国新晋院士Nat Methods发表成像新技术

相关专题

 

来自美国加州理工学院，贝克曼研究院等处的研究人员研发了一种新技术 ，能帮助科学家们同时获得高分辨率，高穿透深度，以及高成像速度的活体生物样品光学成像图片。这对于生物技术研究来说意义重大。这一研究成果公布在Nature Methods杂志上。

文章的通讯作者是加州理工学院的Scott E Fraser教授和Thai V Truong博士，其中Scott E Fraser教授在斑马鱼 脑部成像研究等方面取得了多项成果，今年4月被评为美国艺术与科学院院士。

对于现代生物学家来说，捕捉活体组织，或者器官的高质量三维图像能帮助解决很多领域的问题，比如基因组 学，神经科学，以及发育生物学。成像质量越好，所获取的信息也越多，因此许多科学家们也在孜孜不倦的寻求更好更快的成像技术。

在这篇文章文章中，研究人员研发了一种能进行高分辨率，高穿透深度(可以观察到三维样品内部)，以及高成像速度的活体生物成像的新技术。成像技术有三个关键的参数：分辨率，深度和速度，这项新技术能满足这三个方面的要求，而且对于活体生物样品无伤害，和毒副作用。

这项技术就是单层光显微技术(light sheet microscopy)，这一显微技术利用薄的，扁平的单层光照射生物样品，从而可以对数毫米的样品进行观察，并能进行荧光成像。原理见下图。

<center> <img alt="美国新晋院士Nat Methods发表成像新技术" height="369" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380850.JPG" width="520" /></center>

利用这种技术，研究人员可以观察细小生物体和胚胎组织。之前曾有科研工作者使用改进的单层光显微技术观察斑马鱼胚胎在24小时内的发育状况，并获得了数千个细胞的整体图像。

在这一显微技术的基础上，研究人员利用了双光子激活来提高成像的分辨率——双光子激活之前曾被用于生物样品的深度成像，但是这个过程只能一次收集一个像素。

在最新的实验中，研究人员将双光子激活与单层光显微技术结合在了一起，从而获得了能进行高分辨率，高穿透深度(可以观察到三维样品内部)，以及高成像速度的活体生物成像的新技术。