全息显微镜研究细胞群
从现在开始,活细胞不会更多的秘密。科学家们将能够看到他们的功能如何,包括他们的细胞器如何与刺激相互作用并反应。纳米,一个在2013年成立的EPFL分拆,刚刚开发了一种突破性的显微镜,让研究人员直接观看活细胞,不断伤害它们。
这铺平了关于生物过程的重要发现的方式,因为由于缺乏观察它们的可靠方法,直到现在已经完全理解。该公司的新系统与专有软件一起转换为将图像转换为3D并使它们更容易解释,例如通过以颜色显示特定的细胞器。
有了这台被称为CX-A的下一代显微镜,科学家们可以观察活细胞群,并以小于200纳米的分辨率放大到单个细胞器。将细胞置于特殊的96孔板上制备样品。科学家只需简单地指定他们希望拍摄图像的频率,就可以迅速地建立实验;然后设备就可以自己运行了。只要需要,就可以用这种方式收集数据,在几天或几周内拍摄数千张照片。因此,他们可以获得前所未有的见解,例如生物过程如何工作,细胞器如何相互作用,线粒体如何形成复杂的网络。
观察细胞数小时、数天或数周
该技术最初是由纳博利的首席执行官Yann Cotte开发的,而他是EPFL的博士学位。它类似于使用其折射率从所有角度生成单元格图像的MRI机器,然后在高级软件的帮助下编译3D图像。旋转激光以45°角照射样品以产生全息图,在自然条件下提供独特的观察电池。该方法是无侵入性的,无操作和无干扰,并且旋转扫描允许具有优异分辨率的3D重建。
传统的显微镜需要在细胞上添加染色剂或标记物,以便增加对比和观察细胞。不幸的是,这些化合物会破坏细胞,导致细胞过早死亡,缩短了测量的时间。Nanolive的技术不需要染色。“使用我们的显微镜,科学家可以在一系列条件下进行实验,并获得高质量的图像,而无需添加荧光标记,”Nanolive的定量生物学负责人马修·弗雷金(Mathieu Frechin)说。利用折射率生成的图像,以及将它们与荧光信号结合的可能性,使科学家能够跟踪线粒体等活亚细胞结构的动态和微妙的细胞过程,如膜电位。这些信号揭示了药物或基因突变引起的结构和活性的细微变化。