为电镜黑白图像染上“颜色”

而这一次，研究者们带来了一些为电镜图片“染色”的新思路。他们给染料分子连上了不同的镧系金属元素，并让这些染料沉淀到特异性标记的周围。虽然电子显微镜下依然没有真正意义上的色彩，但通过投射电子的能量损失不同，这些染料可以产生彼此区分的信号。这样一来，就相当于给样品加上了不同的色彩标签。

研究者们将显色剂二氨基联苯与镧系金属耦合在一起，作为电子显微镜的“特制染料”。想要标记生物分子时，就给对应的抗体连上荧光集团或是氧化酶分子，再通过光或者酶来诱发反应，让染料沉积到目标周围。在完成“染色”之后，再按照常规的氧化锇负染以增强对比度，进行电镜成像。

Ln-DAB2染料和染色方法：用带有氧化分子（红色为荧光分子，绿色为辣根过氧化酶）的抗体特异性标记目标分子（图中为红色标记线粒体和绿色标记核膜），分别让不同的Ln-DAB2染料在抗体附近原位氧化沉淀。再经过常规样品处理并分别成像，使用计算机处理得到彩色图像。

在成像时，研究者用一束动能一致的电子投射到样品上。当电子通过样品时，会与其中的原子发生碰撞，进而损失一部分能量，在用不同染料处理过的地方，电子的能量损失会产生明显的差异。通过检测这些差异，就可以让染色位置从背景中脱颖而出了。通过计算机处理，将不同染料对应的信号分别转换成不同的伪彩色，再与原始的黑白电镜图片叠加，这样就得到了我们在开头处看到的电镜彩照。

彩色电镜分别成像：A为传统电镜图；C和D分别为标记的线粒体和细胞膜；E是伪彩叠加图

闹了半天，颜色还是“假的”？的确，区分了能量差异，电子束依然没有真正的颜色。不过，与“纯靠想象”的后期上色相比，染料的标记还是起了很大作用。论文作者证明，这种方法可以分别用于细胞和组织的染色，并足以将不同的分子标记从传统的黑白电镜成像中分离出来。

彩色电镜的应用：星形胶质细胞分享突触结构图（F）；细胞透膜肽介导的内吞囊泡图（H）；新合成PKMζ在神经元中的定位图（D）

目前，这种方法还只能在拍出三种“色彩”：它们分别被标记为红色、绿色和黄色。研究者希望，将来还能加入更多颜色种类，进一步提高图像的对比度。

在过去二十年中，超高分辨荧光显微成像技术正突破着光学显微镜的成像极限，而现在，电子显微镜的世界也变得多彩了起来。这些技术的进步都将带领科学家们更深入地了解细胞内部的精细构造，揭开更多微观世界的生命奥秘。