化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
細胞探索新境界：高精度3D可視化成像平臺問世
2024年12月02日 14:15:07
來源：化工儀器網 點擊量：4705
近日，美國萊斯大學的研究團隊開發了一種名為單目標傾斜光片3D（soTILT3D）的創新成像平臺，并在超分辨率顯微鏡領域取得了重大突破。這一成果已在最新一期《自然·通訊》雜志上發表，引起了廣泛關注。
【化工儀器網 項目成果】 近日，美國萊斯大學的研究團隊開發了一種名為單目標傾斜光片3D(soTILT3D)的創新成像平臺，并在超分辨率顯微鏡領域取得了重大突破。這一成果已在最新一期《自然·通訊》雜志上發表，引起了廣泛關注。
soTILT3D平臺結合了傾斜光片技術、納米打印微流體系統以及先進的計算方法，具備強大的全細胞、多目標成像能力，顯著改進了當前細胞結構的3D可視化精度。這一創新平臺為納米尺度上觀察細胞結構提供了前所未有的細節，有助于科學家更深入地理解細胞內部復雜的運作機制。
在納米尺度上研究細胞對于揭示健康和疾病狀態下的關鍵細節至關重要。傳統熒光顯微鏡雖然對研究細胞結構有一定幫助，但受到光衍射的限制，難以分辨小于幾百納米的特征。而單分子超分辨率顯微鏡雖然提供了納米尺度上的生物結構洞察，但現有技術往往存在高背景熒光和成像速度慢等問題，特別是在處理厚樣品或復雜細胞聚集體時。此外，它們還缺乏對樣品環境的精確、可調控制。
soTILT3D平臺直接解決了這些挑戰。它利用單物鏡傾斜光片選擇性地照亮樣本的一小部分，有效減少了非焦點區域產生的背景熒光干擾，特別適用于如哺乳動物細胞這樣的厚樣本成像。此外，該平臺集成了特制的微流體系統和金屬化微鏡，不僅能精準調控細胞外部環境，支持快速更換溶液，而且適合進行無顏色偏移的連續多目標成像，同時允許將光片反射至樣本中，確保成像質量。
該平臺還應用了包括深度學習在內的高級計算工具，保證長時間內的穩定成像。這一特性使得soTILT3D在處理密集發光點時的速度可達傳統方法的十倍以上，大大縮短了捕捉細胞內復雜結構(例如核纖層、線粒體和細胞膜蛋白)詳盡圖像所需的時間。
soTILT3D平臺具備強大的全細胞3D多目標成像能力，可同時追蹤細胞內部多種蛋白質的分布情況，并精確測量它們之間的納米級距離。這意味著科學家現在能以前所未有的精度和準確性觀察到緊密排列的蛋白質的空間布局，進而獲得關于這些蛋白質如何組織以及它們在調控細胞功能中扮演角色的新見解。
該平臺的獨特優勢在于它能夠實現長時間穩定的成像，這對于捕捉細胞內動態過程至關重要。再借助深度學習算法快速準確地分析大數據，就能向人們揭示細胞內部結構間的復雜關系。這一成就將加速新型療法的研發，尤其是針對那些依賴于細胞內部特定分子相互作用的疾病。
萊斯大學化學助理教授、該研究的通訊作者Anna-Karin Gustavsson表示：“我們開發soTILT3D的目標是打造一種靈活的成像工具，克服傳統超分辨率顯微鏡的局限性。我們希望這些進步能夠促進生物學、生物物理學和生物醫學領域的研究，因為這些領域中的納米尺度復雜相互作用是了解細胞功能在健康和致病機制中的關鍵。”
soTILT3D平臺的生物兼容性還使其適用于活體細胞成像，使科學家可以實時研究細胞對不同刺激的反應，同時減少光損傷。其精確控制的溶液交換功能也使soTILT3D成為實時測試藥物治療如何影響細胞的理想工具。
總的來說，soTILT3D平臺的出現標志著細胞成像技術邁入了一個全新的階段，預示著未來生物學研究將更加精細和高效。這一創新不僅為科學家提供了更強大的工具來探索細胞內部的奧秘，也為新型療法的研發開辟了新的道路。
來源：科技日報
來源：科技日報
上一篇
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
中國科學院空天信息創新研究院發布了原創性研究成果合成孔徑雷達（SAR）微波視覺三維成像理論方法。。該技術通過引入雷達回波與圖像中的...2025-04-14 14:27:06
-
近日，北京中醫藥大學就“國醫國藥拔尖人才培養未來學習中心建設項目（項目編號：ZBXM20250215215846/TC251906...2025-02-21 09:12:52
-
Molecular Devices重磅推出最新一代lmageXpress HCS.ai智能高內涵成像分析系統
ImageXpress HCS.ai系統融合了先進的光學技術、直觀的操作軟件和強大的人工智能數據分析能力，旨在為科學研究和藥物研發...2025-01-24 10:24:37 -
近日，上交所發布消息，長春長光辰芯微電子股份有限公司（簡稱“長光辰芯”）與其保薦人國泰君安證券股份有限公司分別向上交所遞交了撤回首...2025-01-10 13:55:54
-
項目名稱：蛋白晶體成像儀，項目編號：0811-244DSITC3358，招標范圍：蛋白晶體成像儀 壹套，招標機構：上海東松醫療科技...2025-01-08 09:17:08
-
近日，大連創銳光譜科技有限公司宣布完成近億元Pre-A輪融資。本輪融資后，公司將持續加大研發投入力度，加速推進SiC晶圓缺陷檢測、...2024-12-23 10:51:29
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
