高速非侵入式光學(xué)顯微鏡可看細胞分裂

    新技術(shù)基于一種高速非侵入式光學(xué)顯微鏡，稱為SiMView光層顯微鏡，能從4個角度同時拍攝圖像，不僅能跟蹤細胞運動，還能對發(fā)展過程進行數(shù)量分析。該顯微鏡由凱勒小組和德國的歐洲分子生物實驗室合作開發(fā)，攻克了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的兩個難題：一是光源對樣本造成的傷害，二是對海量數(shù)據(jù)進行處理分析。

    大部分光源都會傷害細胞，使其中的熒光標記消失。研究小組設(shè)計的照明技術(shù)是一種激光掃描層，一次照射樣本極薄的一層以減少傷害，由探測儀記錄下被照亮的部分。光層來自兩個相反方向，并用兩個探測儀來探測熒光，照明與探測相結(jié)合，提供了4個不同的觀察角度。不僅能避免由于光散射而造成的模糊，還將圖像采集速度提高了50倍。

    要讓照亮樣本和探測熒光在時間、位置上協(xié)調(diào)一致，時機吻合極為重要，光層交叉通過會造成圖像模糊，發(fā)光間隔僅幾毫秒。為了保持精度，SiMView還安裝了實時調(diào)節(jié)的電子系統(tǒng)。

    顯微鏡每秒會收集350Mb的數(shù)據(jù)，一個樣本一天要產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，而不同條件或不同基因的發(fā)育對比實驗，所要求的數(shù)據(jù)比這還要多好多倍。為此，研究人員開發(fā)出一種新的計算方法，能識別并跟蹤顯微鏡視頻中單個細胞并自動分析。這些都構(gòu)成了拍攝活樣本這一完整技術(shù)框架的必要組成部分。