《自然—方法学》：首张活细胞三维图像问世

新方法类似于三维X射线断层扫描；有望成为电子显微镜的补充

美国麻省理工学院（MIT）的科学家最近利用一种新的成像技术，获得了首张活细胞三维图像。相关论文8月12日在线发表于《自然—方法学》上。论文高级作者、MIT物理学教授Michael Feld表示，新的方法有望使科学家在没有荧光标记物和其他造影剂的情况下，得到活细胞内部的细节图像。
 
新技术所利用的方法类似于医学上的三维X射线断层扫描（CT），即合并一系列二维X射线图像。不过，最新研究获得二维图像还是费了一些周章。论文第一作者、MIT光谱实验室的Wonshik Choi等人利用细胞吸收可见光较少的特性，将两束相干光线中的一束通过细胞产生折射，并利用干涉测量方法确定了细胞的二维图像。随后，研究人员将100张从细胞不同角度获得的二维图像合并起来，从而得到了整个细胞（包括内部各种细胞器）的三维图像。现在，完成整个成像过程的时间只需要0.1秒。
 
利用上述方法，MIT的研究人员已经获得了宫颈癌细胞、线虫细胞等多种类型的三维图像。其中，宫颈癌细胞的图像能够清晰地揭示细胞核、核仁以及细胞质中的微小细胞器。
 
论文作者之一、MIT光谱实验室首席科学家Kamran Badizadegan表示，利用其他成像方法研究细胞时，都要先对样品进行化学、冷冻或者金属化等固定处理，而这样就无法观测到细胞的运动，同时有可能妨碍正常的细胞功能。他说，“新技术的一个最大优势就在于研究之前无需对细胞进行任何预先处理。”
 
目前，该项新技术的分辨率大约为500纳米，研究人员正在努力朝着150纳米的目标前进。Feld表示，“我希望该技术最终能够成为电子显微镜的一种补充。”

图片说明：MIT科学家利用一种新方法，得到了宫颈癌细胞的三维图像。c图至h图为二维图像，a图和b图代表生成的三维图像。
（图片来源：Michael Feld laboratory, MIT）

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《自然—方法学》在线论文摘要

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