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(gè)角度同時(shí)拍攝圖像，不僅能跟蹤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，還能對(duì)發(fā)展過(guò)程進(jìn)行數(shù)量分析。該顯微鏡由凱勒小組和德國(guó)的歐洲分子生物實(shí)驗(yàn)室合作開(kāi)發(fā)，攻克了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的兩個(gè)難題：一是光源對(duì)樣本造成的傷害，二是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
大部分光源都會(huì)傷害細(xì)胞，使其中的熒光標(biāo)記消失。研究小組設(shè)計(jì)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(cè)儀記錄下被照亮的部分。光層來(lái)自兩個(gè)相反方向，并用兩個(gè)探測(cè)儀來(lái)探測(cè)熒光，照明與探測(cè)相結(jié)合，提供了4個(gè)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(cè)熒光在時(shí)間、位置上協(xié)調(diào)一致，時(shí)機(jī)吻合極為重要，光層交叉通過(guò)會(huì)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(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的電子系統(tǒng)。
顯微鏡每秒會(huì)收集350Mb的數(shù)據(jù)，一個(gè)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(duì)比實(shí)驗(yàn)，所要求的數(shù)據(jù)比這還要多好多倍。為此，研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的計(jì)算方法，能識(shí)別并跟蹤顯微鏡視頻中單個(gè)細(xì)胞并自動(dòng)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。
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