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分辨率達(dá)5納米 高分辨率熒光顯微鏡或?qū)㈤_拓生物醫(yī)學(xué)新發(fā)展
2024年08月12日 15:04:49
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5545
熒光顯微鏡是一種利用紫外線作為光源，照射被檢物體并使之發(fā)出熒光，進(jìn)而在顯微鏡下觀察物體形狀及其所在位置的顯微鏡，搭配熒光染料或熒光抗體染色，也可以用于一些本身不能發(fā)熒光的物質(zhì)的觀測(cè)。它主要用于研究細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運(yùn)輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等，是生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域重要的工具之一。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】熒光顯微鏡是一種利用紫外線作為光源，照射被檢物體并使之發(fā)出熒光，進(jìn)而在顯微鏡下觀察物體形狀及其所在位置的顯微鏡，搭配熒光染料或熒光抗體染色，也可以用于一些本身不能發(fā)熒光的物質(zhì)的觀測(cè)。它主要用于研究細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運(yùn)輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等，是生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域重要的工具之一。
熒光顯微鏡有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)——它可以捕捉到非常微弱的熒光信號(hào)，對(duì)低濃度樣本的觀察更為敏感，且能夠清晰地觀察細(xì)胞和組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是對(duì)于細(xì)胞和組織的檢測(cè)擁有高靈敏度和高分辨率，也正因如此，許多時(shí)候，熒光顯微鏡的分辨率直接影響了生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，是相關(guān)研究的重要突破口。
而在一項(xiàng)新研究中，熒光顯微鏡在分辨率上收獲了新的突破，來(lái)自德國(guó)哥廷根大學(xué)、哥廷根醫(yī)學(xué)中心和英國(guó)牛津大學(xué)的科學(xué)家，成功開發(fā)出一款分辨率達(dá)到5納米的熒光顯微鏡。該顯微鏡的出現(xiàn)有望幫助研究人員實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)部極為細(xì)微的結(jié)構(gòu)的觀測(cè)，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有一定的促進(jìn)作用。
相關(guān)論文中還就此進(jìn)行了舉例與說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)顯微鏡的最高分辨率約為200納米，而細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的尺寸是遠(yuǎn)小于這個(gè)量級(jí)的，例如人體細(xì)胞內(nèi)存在一種約7納米寬的微管支架，再例如兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞之間或神經(jīng)細(xì)胞與肌肉細(xì)胞之間的距離通常也只有10納米至50納米。這也就導(dǎo)致如果使用傳統(tǒng)顯微鏡，細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)并不能被完全識(shí)別，生成的圖像完整度(或者說(shuō)展示的信息)也就相對(duì)不完整。而依賴于“單分子定位顯微技術(shù)”的熒光顯微鏡，分辨率則可以達(dá)到10納米至20納米，可以一定程度上觀測(cè)到突觸間隙，但是還是無(wú)法完整觀察微管支架。如果這時(shí)候顯微鏡的分辨率能夠小于7納米，那么原本看不到的微管支架以及突觸間隙都可以被完整的記錄下來(lái)了。
于是研究人員在此基礎(chǔ)上，結(jié)合了高靈敏度探測(cè)器和特殊數(shù)據(jù)分析，成功在原有的熒光顯微鏡基礎(chǔ)上提高了一倍的分辨率，讓顯微鏡有了精確記錄兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞之間連接區(qū)域內(nèi)蛋白質(zhì)組織微小的細(xì)節(jié)的能力。更重要的一點(diǎn)是，新技術(shù)在提升分辨率的同時(shí)，還兼顧了經(jīng)濟(jì)高效，并且操作難度也不高。此外，研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一個(gè)開源軟件包用于處理數(shù)據(jù)，為該顯微鏡的使用提供更多的便利。相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，這款顯微鏡將在未來(lái)服務(wù)于研究人員，在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的研究。
(本文參考資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))
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