研究人員開發新型熒光顯微鏡：更適用于觀測活體細胞

研究人員開發新型熒光顯微鏡：更適用于觀測活體細胞

IT之家 9 月 11 日消息，德國比勒費爾德大學日前開發出一種熒光顯微鏡，利用結構照明在寬視場范圍內進行快速超分辨率成像，其主打“觀測活體細胞”，并支持“高速成像”，據稱“可同時捕捉多個活細胞的高分辨率圖像，有助于分析不同藥物及其組合對人體的影響”。

研究人員 Henning Ortkrass 聲稱，這款顯微鏡是研究慢性病患者及老年人藥物的 EIC Pathfinder OpenProject DeLIVERY 項目一部分，該項目旨在開發一個平臺，用于研究個體患者的多重用藥情況。

▲ 德國比勒費爾德大學目前部署的這套顯微鏡使用熒光照明，因此

據悉，這種新型顯微鏡基于超分辨結構照明顯微鏡（SRSIM），利用結構化的光模式激發樣品中的熒光，實現超越光衍射極限的空間分辨率，該顯微鏡相當適合活細胞成像，其采用低功耗激發，而傳統顯微鏡成像功耗較大，容易對樣本自身產生傷害。

為了實現寬視場的高分辨率，新型顯微鏡利用 AI，從一組原始圖像中重建超分辨圖像。這些原始圖像是通過使用一組六根光纖，以正弦條紋圖案照射樣品獲得，從而令分辨率提高了兩倍，同時還能實現快速成像，并與活細胞成像兼容。

IT之家經過查詢得知，目前相關成果已經發布在 Optica 出版集團的《光學快報》（Optics Express）雜志上，研究表明，該儀器在肝細胞成像測試中，視場可達 150 x 150 μm2，成像速率高達 44 Hz，同時保持小于 100 nm 的時空分辨率。

▲ 眼睛就人員在雜志中展示的肝細胞成像，圖源 Optics Express

研究人員同時在雜志中展示了新型顯微鏡裝置對固定的多色染色肝細胞進行的成像。圖像顯示了細胞的微小膜結構，這些結構小于光的衍射極限。

《光學快報》聲稱，使用這種新型顯微鏡，研究人員可以在離體細胞上測試單個藥物組合，然后進行超分辨率成像，觀察細胞膜特征或細胞器的動態變化。大視場可以提供有關細胞反應的統計信息，這些信息可用于改善個性化醫療保健，它還可用于非常重要的高分辨率臨床應用。

研究人員下一步計劃將該顯微鏡裝置應用于肝細胞的活細胞研究，以觀察接受多種藥物治療的細胞的動態變化。他們還計劃改進圖像重建過程，以完成對獲取的原始數據進行實時重建。