要進(jìn)行高分辨率成像，細(xì)胞通常必須切片，切塊，脫水，涂上有毒的污漬，或嵌入樹脂中。這種過程對于細(xì)胞來說，結(jié)果一定是死亡。 3U$fMLx]k  
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但是，如果研究人員只能觀察死亡細(xì)胞的內(nèi)部運(yùn)作，他們就只能看到細(xì)胞故事的一部分。它們不能監(jiān)測活細(xì)胞的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)過程，如代謝反應(yīng)或?qū)�疾病或治療的反�?yīng)。 M0 8Y  
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“子細(xì)胞成分和結(jié)構(gòu)對行為的復(fù)雜的細(xì)胞整體和系統(tǒng)生物學(xué)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，”西北大學(xué)的Gajendra Shekhawat說。“然而，解開細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)和成分也是非常具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)樗鼈兪侨绱舜嗳酢！?span style="display:none"> I GtH<0Du  
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現(xiàn)在西北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的Shekhawat和Vinayak P. Dravid教授，已經(jīng)開發(fā)了一種新的非侵入性的成像系統(tǒng)，使得它可以在納米尺度的分辨率的活細(xì)胞的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。所謂的超聲探針，結(jié)合超聲波技術(shù)與原子力顯微鏡，在活細(xì)胞中測定其力學(xué)性能的變化。 Ft!~w#&-  
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這項(xiàng)研究由美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和國家心臟、肺和血液研究所資助，最近發(fā)表在《Science Advances》雜志上。Shekhawat和Dravid作為論文的共同通訊作者。Shekhawat是材料科學(xué)與工程研究的副教授，也是該論文的第一作者。這項(xiàng)研究是在西北大學(xué)原子與納米尺度表征實(shí)驗(yàn)中心完成的。NUANCE是美國國家科學(xué)基金會(huì)設(shè)立的支持國家納米技術(shù)協(xié)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，總部設(shè)在西北大學(xué)，利用軟質(zhì)和混合納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)資源。 @R{&>Q:.  
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盡管在成像方面取得了新進(jìn)展，但目前還沒有一種方法能提供高分辨率和高靈敏度的活體亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖像。熒光顯微鏡和共聚焦顯微鏡是監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)生物相互作用的傳統(tǒng)方法，其空間分辨率很低，需要侵入性染料或標(biāo)記來增強(qiáng)對比度和突出生物組織內(nèi)的結(jié)構(gòu)。 ~A4WuA  
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光和聲波成像無法看到小于幾百納米的結(jié)構(gòu)。掃描探針顯微鏡可以提供很高的空間分辨率，但只能識(shí)別細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)而不是細(xì)胞內(nèi)的對等物。雖然電子顯微鏡可以在亞細(xì)胞水平上觀察細(xì)微的細(xì)節(jié)，但這是一種破壞性的技術(shù)，不能用于活體生物組織。 z\ pT+9&  
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“研究過程中有許多障礙存在，”Dravid說，他是Nuance中心和SHyNE實(shí)驗(yàn)室的主任。“表征生物過程的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)，特別是在納米級分辨率的信號(hào)通路，仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)�！� Bx>@HU
 
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不過Shekhawat和Dravid的超聲探針，繞過這些問題。它的超聲無損成像深埋了細(xì)胞內(nèi)的特征。它的原子力顯微鏡探頭提供了高靈敏度和機(jī)械對比度的散射超聲波。結(jié)果呢？生物組織和細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分呈現(xiàn)了非破壞性、高對比度、納米級圖像。 ,u2<()`8D  
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“使用這種非侵入性的方法，我們可以檢測復(fù)雜生物體系中的分子變化的實(shí)時(shí)成像，”Shekhawat說�！斑@可能為早期診斷和制定治療策略提供可能的途徑提供線索。” %b6wo?%*  
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其次，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃擴(kuò)大其技術(shù)不同的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，如如皮膚、軟組織和骨納米力學(xué)瓷釉，探測到納米級空間分辨率的三維結(jié)構(gòu)。 mH .I!  
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“在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和力學(xué)的一個(gè)顯著的變化可以對一個(gè)細(xì)胞癌變條件有著直接影響，”Dravid說。“所以超聲探針也可以擴(kuò)大我們的基本認(rèn)識(shí)，在癌細(xì)胞治療中發(fā)揮的價(jià)值�！� E}2[Pb)e  
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原文來源：https://phys.org/news/2017-11-imaging-technique-peers-cells.html （實(shí)驗(yàn)幫譯）