新顯微鏡技術使科學家觀察三維活體生物

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【大紀元8月24日訊】(大紀元記者張育艷編譯報導)歐洲分子生物學實驗室(EMBL) 的物理學家發明了一種尖端科技的顯微鏡,可以使科學家更加深入的觀察活的生物。專家認為這項新技術將成為一套現代生物實驗室的標準裝置。有關其應用刊登在2004 年8月13 日出版的《科學》雜誌上。

這種顯微鏡被稱做SPIM (Selective Plane Illumination Microscopy﹐有選擇性的平面照明顯微鏡),這種科技首度使科學家可以從許多不同的角度,在真實的情況下研究活體系統,而且對標本干擾也減到最小。

EMBL 科學家恩斯特.史特爾查(Ernst Stelzer)說:「多年來我們看見目前的顯微鏡未滿足科學家的需要。我們與EMBL 生物學家設計了SPIM,確定它完全符合科學家們的需要。」恩斯特.史特爾查(Ernst Stelzer)的小組與約翰.維特布羅特(Jochen Wittbrodt) 帶領的發展生物學家小組合作發展了SPIM。它們介紹說這個新顯微鏡容易製造﹐大約是目前技術費用的三分之一,而且使清晰度提高5倍。

SPIM 使科學家可以在仿真情況的培養液裡觀察相對大的樣本(2-3毫米), 而不需要用切片和毀壞樣本的方式將之固定在載片上(傳統顯微學則必需這樣做) 。SPIM 發出一道非常薄的光線通過樣本,然後系統的通過光線紙移動樣本,並捕捉每一層的圖像。全過程中2會產生超出焦點的光,所以SPIM 能提供一個清晰的樣本圖像,沒有通常情況下的模糊背景。

整個生物樣本在顯微鏡被觀察的過程中仍可以持續生長,這是目前的顯微鏡做不到的。SPIM 也使光線引發的損傷減到最小,並且延長樣本的生命﹐因為它使用薄光片而不是一直照亮整個樣本。整個過程是非常快速的– 詳細的圖像可在幾分鐘內獲取。要想進一步改善清晰度和改正由於觀察方向導致的變形﹐樣本可以再次被轉動和被掃描。EMBL 物理學家吉姆.梭格(Jim Swoger)研究圖像處理,發現不同視角的組合會產生一個無與倫比的三維(3D) 圖像。

史特爾查小組裡的博士生Jan Huisken,也是這項技術開發者的其中一員,他認為SPIM 是科學界和顯微鏡領域的重要突破。「這個顯微鏡不僅比許多現有的科技強而有力, 而且它出現的時機對需要研究完整系統的生物學家而言也是再好不過了。」

恩斯特.史特爾查(Ernst Stelzer)強調:「它非常有價值﹐尤其是對研究發展生物學及觀察三維細胞。利用SPIM,科學家現在能夠獲得用其他方法不能得到的影像,它使科學研究完全進入一個新的領域。」(http://www.dajiyuan.com)

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