加州理工學(xué)院發(fā)明活體生物成像新技術(shù)

來(lái)自美國(guó)加州理工學(xué)院、貝克曼研究院等機(jī)構(gòu)的科研人員研發(fā)了一種新技術(shù)，能幫助科學(xué)家們獲得同時(shí)具有高分辨率、高穿透深度，以及高成像速度的活體生物樣品光學(xué)成像圖片。這對(duì)于生物技術(shù)研究來(lái)說(shuō)意義重大。該研究成果已公布在《自然—方法學(xué)》（Nature Methods）雜志上。

文章的通訊作者是加州理工學(xué)院的Scott E Fraser教授和Thai V Truong博士，其中Scott E Fraser教授在斑馬魚(yú)腦部成像研究等方面取得了多項(xiàng)成果，今年4月被評(píng)為美國(guó)藝術(shù)與*院士。

對(duì)于現(xiàn)代生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，獲得活體組織或器官的高質(zhì)量三維圖像能幫助解決很多領(lǐng)域的問(wèn)題，比如基因組學(xué)、神經(jīng)科學(xué)，以及發(fā)育生物學(xué)。成像質(zhì)量越好，所獲取的信息也越多，因此許多科學(xué)家們也在孜孜不倦的尋求更好更快的成像技術(shù)。

在這篇文章中，研究人員提出了一種能進(jìn)行高分辨率、高穿透深度（可以觀察到三維樣品內(nèi)部），以及高成像速度的活體生物成像的新技術(shù)。成像技術(shù)有三個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)：分辨率，深度和速度，這項(xiàng)新技術(shù)能滿足這三個(gè)方面的要求，而且對(duì)于活體生物樣品無(wú)傷害，無(wú)毒副作用。

這項(xiàng)技術(shù)就是單層光顯微技術(shù)（light sheet microscopy），這一顯微技術(shù)利用薄的、扁平的單層光照射生物樣品，從而可以對(duì)數(shù)毫米的樣品進(jìn)行觀察，并能進(jìn)行熒光成像。

利用這種技術(shù)，研究人員可以觀察細(xì)小生物體和胚胎組織。之前曾有科研工作者使用改進(jìn)的單層光顯微技術(shù)觀察斑馬魚(yú)胚胎在24小時(shí)內(nèi)的發(fā)育狀況，并獲得了數(shù)千個(gè)細(xì)胞的整體圖像。

在這一顯微技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究人員利用了雙光子激活來(lái)提高成像的分辨率——雙光子激活之前曾被用于生物樣品的深度成像，但是這個(gè)過(guò)程只能一次收集一個(gè)像素。

在的實(shí)驗(yàn)中，研究人員將雙光子激活與單層光顯微技術(shù)結(jié)合在了一起，從而獲得了這種活體生物成像的新技術(shù)。