本報(bào)訊 (通訊員曾福泉 柯溢能 記者宋黎勝)浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院劉旭教授和匡翠方教授課題組從解決超分辨熒光顯微技術(shù)存在的瓶頸出發(fā),,提出一種新的光學(xué)成像技術(shù),能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)生物體內(nèi)活細(xì)胞的三維超分辨率成像,,成像結(jié)果是多色,,且可反映一個(gè)較長時(shí)間段內(nèi)的生命活動(dòng)。相關(guān)論文已發(fā)表在著名期刊《自然·通訊》上,?;谠摷夹g(shù)的儀器——多角度干涉顯微鏡(MAIM)也已制備成功,正在產(chǎn)業(yè)化,。
超分辨熒光顯微技術(shù)使科學(xué)家可通過光學(xué)顯微鏡實(shí)時(shí)追蹤樣本的生命周期,,看到各種生物大分子的運(yùn)動(dòng)和變化。但這項(xiàng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的技術(shù)也有其不足,,如對熒光染料有特殊的擦除或者開關(guān)效應(yīng)要求,,或需要獲取成百上千張?jiān)紙D像以重構(gòu)超分辨圖像,成像時(shí)間較長,,對于捕捉活細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)瞬間仍舊困難重重,。此外,在大多數(shù)情況下成像需要很強(qiáng)的激發(fā)光,,常常會(huì)將細(xì)胞殺死,,且強(qiáng)光照射也會(huì)導(dǎo)致熒光分子被快速漂白,無法對活細(xì)胞進(jìn)行長時(shí)程成像。
針對這些難題,,浙江大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提出新型光學(xué)成像技術(shù),。他們在既有超分辨熒光顯微技術(shù)的基礎(chǔ)上,巧妙地引入多角度全內(nèi)反射照明,,使橫向分辨率達(dá)100納米左右,,軸向分辨率達(dá)40納米左右,進(jìn)一步提升了分辨率,。課題組還使得三維成像速度大大提升,,減少了熒光漂白,利于長時(shí)程觀測,。
劉旭介紹,,該技術(shù)為微管、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),、線粒體和細(xì)胞膜等亞細(xì)胞器的生物動(dòng)力學(xué)分析提供了有力的研究工具,,有助于揭示更多生命內(nèi)在規(guī)律。如過去進(jìn)行藥物效果實(shí)驗(yàn),,大多只能通過整體的結(jié)果研究來了解藥物療效,而無法研究藥物是如何穿透細(xì)胞膜,,如何運(yùn)動(dòng)以及如何相互作用的,。未來或可通過MAIM顯微鏡了解這些動(dòng)態(tài)過程,從而大大提高研究效率,。