晶格層光顯微技術 降低活體研究損害

【本刊訊】中研院應用科學研究中心助研究員陳壁彰與今年諾貝爾化學獎得主貝吉格(Eric Betzig)合作,研發出「晶格層光顯微技術」,可觀察三維活體細胞影像,降低了對於生物樣本的光損害。此技術成果已刊登於Science期刊中,並獲選為封面故事。

一直以來,科學家不斷研發功能更強的顯微鏡,希望能夠觀察活體生物結構。這個新顯微鏡技術在一秒之內,可以截取150~200個活體細胞影像,並建構出細胞的三維動態結構,降低對於生物樣品的光損害。

陳壁彰表示,貝吉格於2005年時就已經提出「光學晶格」的概念,這個技術提高了顯微鏡掃描速度。新形顯微鏡的鏡頭部分也做了改良,兩個垂直的光學鏡頭,一個射出極薄的光層,用來產生螢光,做為光學切片;另一個則負責收集螢光。而光層變薄之後,細胞所接收的光即變少,大幅降地光對細胞產生自由基的化學變化之損害,增加研究的精準度。

這個顯微鏡,不用一秒鐘的時間就得到150個光學切片,最小可以看到5微米。陳壁彰還表示,此技術除了能夠取得三維資料外,還加入了時間軸資料,動態呈現細胞分裂過程、細胞骨架瞬間的變化,並且在不同蛋白質上標示不同顏色。

陳壁彰表示,貝吉格在1995年提出「近場光學」顯微技術,解析度提升至數十奈米。2006年所發展出的「超解析率螢光顯微鏡」,就是獲得今年諾貝爾獎的重要技術,雖解析度提高許多,但觀察對象仍以死細胞為主。

這項顯微技術結合了化學、光學、生物、計算機計算等技術,共超過30名研究人員跨領域參與研發,將有可能改革活體光學顯微鏡。未來可視科學家需要加入客製化的技術,讓生物體中不同蛋白質顯現不同顏色,以便科學家做實驗。

沒有留言:

張貼留言