新成像技术拍摄到首个活细胞的三维图像
晨怡热管
2008-2-5 13:48:54
美国麻省理工学院（MIT）的科学家们利用与X光CT（计算机层析成像）扫描类似的方法开发了一项新的成像技术，并用该技术拍摄到了首个活细胞的三维图像。
这项技术在8月12日《Nature Methods》网络版上的一篇论文中有所描述，它能够在不使用荧光标记或外加其它造影剂的情况下获取最详细的活细胞内部图像。麻省理工学院George R. Harrison光谱实验室的主任兼物理教授Michael Feld和他的研究小组利用这项新的成像技术拍摄到了宫颈癌细胞的三维图像，显示了细胞的内部结构。同时也拍摄到了线虫（C.elegans）这一很小的蠕虫及一些其他类型的细胞。
创建三维人体CT图像可帮助医生更好地进行诊断和治疗，CT图像是由一系列二维X光图像组成，这些二维图像由X光源围绕被测物旋转拍摄得到。正是基于CT成像的理念开发出了新的成像技术。由于细胞不能吸收多少可见光，因此研究人员改用折射率的差异来创建图像。每种物质都有确定的折射率，这是光在该物质中传播速度大小的量度，物质折射率越大，光在其中传播的速度越小。研究人员利用了干涉测量技术，将通过细胞的光波与未通过的参考光波进行对比，以获得包含折射率信息的二维图像。随后他们将100幅不同角度获取的二维图像组合起来，得到细胞器官的三维图像，整个过程现在只需0.1秒。
研究小组所得到的宫颈癌细胞图像揭示了细胞核、核仁以及细胞质中许多微小的细胞器官。目前研究人员正通过将此项技术与荧光显微法及其它技术相结合以更好地拍摄这些细胞器官。新技术的一个最大优势就在于研究之前不需要对活细胞进行任何处理，而采用其它所有三维成像方法研究时都需要对样品进行化学、冷冻、染色和金属化等处理，才能提供详细的结构信息。
这项技术目前的分辨率大约是500纳米，研究人员正朝着150纳米的目标努力，Feld教授希望该技术作为电子显微镜的一个补充。
责任编辑: banye
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