丰台新技巧：传统显微镜下为无标志活细胞进行3D成像

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上图：这是一种新的活细胞3D成像技巧，应用传统显微镜跨越全部细胞采集层切图像，再组装成一个三维图像。这个技巧不应用染色剂或化学试剂，研讨者可以或许在天然状况下不雅察细胞。

美国研讨者颁布了一项叫做白光干预拓扑的技巧，可以或许为透明样本如活细胞未标志的细胞成像。

该技巧基于传统显微镜和白光，在细胞的天然状况下供给高分辩率的3D衬着图像，给细胞生物学家前所未有的洞察力，不雅察细胞进程。

做为研讨小组引导，伊利诺伊 学定量光学成像试验室的Gabriel传授说明说：新的办法用的是传统相差显微镜、白光照明和高数值孔径的物镜。

"相差显微镜运用广泛，是以这个办法可认为非专业人士普遍应用," Popescu说。

最主要的是一个被称为的SLIM-空间光学干预显微镜-模块，这是由Popescu及其同事开辟的，它衔接到显微镜的相机接口上，在亚纳米配景噪音下发生定量相位图像。

"物镜镜头扫描样本的全部轴向焦面，发生一叠相位分辩图像，然后转换重建三维构造，"Popescu说明说："物体的构造可经由过程sparse反卷积算法重建而成。"

为检测这个技巧，研讨者重建了E.coli、红血细胞以及更庞杂的人结肠癌细胞的三维构造，并与共聚焦和SEM成像技巧的成果做了比较。

正如Popescu强调的，SEM和共聚焦显微镜请求样本预备进行金属沉淀或荧光标志。有了这个技巧，无标志的样本不需进行样本预备就能被检测了。

然则更主要的是，红血细胞膜和更庞杂样本的亚细胞构造都能高分辩率成像。研讨者获得350nm的侧向分辩率以及900nm的轴向分辩率，这揭示了E.coli细胞在高分辩率下的亚细胞构造。

有了这个图像，我们可以分辩出细胞内多 尺寸的器械可以自由运输，什幺规模的进程是真实有组织性和具有决议性的，” Popescu 说：“咋一看，动力学进程看起来异常乱，但你再看一下，我们看长达数小时的视频，你会心识到一切都很有意义。"

该技巧可以联合其他成像技巧，如荧光成像、微分干预和明场。

同时因为其低的曝光和光毒性，这个办法可以长时光检测样本。

接下来，研讨者愿望去寻求一种跨范畴的合作，开辟白光干预在生物学中的运用。

例如，他们应用技巧去不雅察正在分化的干细胞，无化学剂，无侵入，白光技巧可以被用于研讨这些细胞，并没有不良影响。

研讨成果已宣布在Nature Photonics.