《自然—方法學》：首張活細胞三維圖像問世

新方法類似于三維X射線斷層掃描；有望成為電子顯微鏡的補充

美國麻省理工學院（MIT）的科學家最近利用一種新的成像技術，獲得了首張活細胞三維圖像。相關論文8月12日在線發表于《自然—方法學》上。論文高級作者、MIT物理學教授Michael Feld表示，新的方法有望使科學家在沒有熒光標記物和其他造影劑的情況下，得到活細胞內部的細節圖像。
 
新技術所利用的方法類似于醫學上的三維X射線斷層掃描（CT），即合并一系列二維X射線圖像。不過，最新研究獲得二維圖像還是費了一些周章。論文第一作者、MIT光譜實驗室的Wonshik Choi等人利用細胞吸收可見光較少的特性，將兩束相干光線中的一束通過細胞產生折射，并利用干涉測量方法確定了細胞的二維圖像。隨后，研究人員將100張從細胞不同角度獲得的二維圖像合并起來，從而得到了整個細胞（包括內部各種細胞器）的三維圖像。現在，完成整個成像過程的時間只需要0.1秒。
 
利用上述方法，MIT的研究人員已經獲得了宮頸癌細胞、線蟲細胞等多種類型的三維圖像。其中，宮頸癌細胞的圖像能夠清晰地揭示細胞核、核仁以及細胞質中的微小細胞器。
 
論文作者之一、MIT光譜實驗室首席科學家Kamran Badizadegan表示，利用其他成像方法研究細胞時，都要先對樣品進行化學、冷凍或者金屬化等固定處理，而這樣就無法觀測到細胞的運動，同時有可能妨礙正常的細胞功能。他說，“新技術的一個最大優勢就在于研究之前無需對細胞進行任何預先處理。”
 
目前，該項新技術的分辨率大約為500納米，研究人員正在努力朝著150納米的目標前進。Feld表示，“我希望該技術最終能夠成為電子顯微鏡的一種補充。”

圖片說明：MIT科學家利用一種新方法，得到了宮頸癌細胞的三維圖像。c圖至h圖為二維圖像，a圖和b圖代表生成的三維圖像。
（圖片來源：Michael Feld laboratory, MIT）

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