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光物理學家開發(fā)新方法：利用現(xiàn)有顯微鏡技術(shù)觀察活細胞內(nèi)部  日本東京大學研究人員開發(fā)了一種方法，可以提高現(xiàn)有定量相位成像的靈敏度，同時看到活細胞內(nèi)從微小顆粒到大型結(jié)構(gòu)的所有結(jié)構(gòu)。圖片來源：s-graphics.co.jp “我認為無標簽技術(shù)將是一個重要的研究方向。特別是以無標簽的方式對細胞內(nèi)外病毒和外來體等小顆粒進行測量的技術(shù)將是未來成像設(shè)備的一個趨勢�！� 其中一項研究的領(lǐng)導者、日本東京大學光子科學與技術(shù)研究所副教授Takuro Ideguchi在接受《中國科學報》采訪時表示。 更大范圍 更小相位變化 由于單個細胞幾乎是半透明的，因此顯微鏡照相機必須能探測到穿過部分細胞的光線的極其細微的差異。這些差異被稱為光的相位。相機圖像傳感器則受到它們能檢測到的光相位差的限制，即動態(tài)范圍。 “為了使用同一圖像傳感器看到更詳細的信息，我們必須擴大動態(tài)范圍，這樣就可以探測到更小的光相位變化。” Ideguchi說，“更大的動態(tài)范圍允許我們測量小型和大型的相位圖像。例如，如果測量一個細胞，細胞的主干會產(chǎn)生大的相位變化，而細胞內(nèi)的小顆粒/分子會產(chǎn)生小的相位變化。為了使兩者可視化，我們必須擴大測量的動態(tài)范圍。” 該研究小組開發(fā)了一種技術(shù)，通過兩次曝光分別測量光相位的大小變化，然后將它們無縫連接起來，制造出詳細的最終圖像。 他們將這種方法命名為自適應(yīng)動態(tài)范圍偏移定量相位成像（ADRIFT-QPI）。相關(guān)論文近日發(fā)表于《光：科學與應(yīng)用》。 一直以來，定量相位成像是觀察單個細胞的有力工具，它允許研究人員進行詳細的測量，比如根據(jù)光波的位移跟蹤細胞的生長速度。然而，由于圖像傳感器的飽和容量較低，該方法無法跟蹤細胞內(nèi)及周圍的納米顆粒。 而新方法克服了定量相位成像的動態(tài)范圍限制。在ADRIFT-QPI中，相機需要兩次曝光，并產(chǎn)生一個最終圖像，其靈敏度是傳統(tǒng)定量相顯微鏡的7倍。 |
