标题：首张活细胞三维图像问世
最新发现与创新：新型成像技术让人类看清活细胞内任何活动
本报纽约8月12日电 美国麻省理工学院的科学家今天宣布说，运用类似X光CT扫描的方法，他们开发出一种新型成像技术，可在不用荧光标记或其他外加对比试剂的情况下展现活细胞内的任何活动。该技术使人类首次能够对活体细胞在自然状态下的各种功能加以研究。
研究小组负责人、麻省理工学院物理学教授迈克尔·费尔德表示，这项新技术的主要优点是不需要对活体细胞进行任何处理即可开展研究工作，而其他三维成像技术都要对生物样品进行化学或金属化处理，经过冷冻、染色等过程，这些样品处理和固定的步骤有可能改变细胞原来的状态，干扰科学家对细胞自身的运动进行观察。他说，利用这一新技术，研究小组现已得到了宫颈癌细胞的三维图像，细胞内部的详细显微结构一目了然。此外，他们还获得了线虫、蠕虫以及其他几种生物的细胞图像。
研究人员解释说，每一种物质都有一个特定的折射率，光在其中的传播速度与这一折射率有关，同一频率的光波在折射率小的介质中传播速度快，而在折射率大的介质中传播速度慢。由于细胞对大部分可见光的吸收性很差，因而他们可以利用不同材料对可见光具有不同的折射率的性质构建图像。实验中，他们采用了干涉测量法获取数据，将一束光分为两部分，只让其中一部分照射细胞，另一部分作为参考光波，首先获得含有细胞信息的大量二维图像。为了得到三维立体图像，他们再将100组从不同角度获得的二维图像进行组合，经过大约10秒钟的时间就可得到细胞的三维图像。经过不断的技术改进，现在这一成像时间已经缩短到0.1秒。
迈克尔·费尔德表示，目前这项新技术的分辨率为500纳米左右，研究小组将力争使其达到150纳米或者更高，使其能够方便地与电子显微镜配套使用。
来源: http://www.stdaily.com/gb/stdaily/2007-08/14/content_707542.htm
MIT研究者获得活细胞的三维图像
由MIT研究者研发成功的一种新型的摄像技术，让科学家获得活细胞的三维图像成为可能。此项技术与医生用X射线CT扫描检查身体有着异曲同工之妙。文章发表在8月12日的在线版《Nature Methods》杂志上。
据MIT的George R. Harrison光谱实验室主任Michael Feld（此项研究的通讯作者）介绍，此项技术可以在无需荧光标记蛋白或其他外加对照试剂的条件下，用于制造出反映活细胞内进展的精细图像。
“这个成果是我多年的梦想，也是我们实验室一直追求的目标，” Feld介绍说，“这是首次实现了研究活体细胞的自然状态。”
通过此项新技术，他的研究小组得到了宫颈癌细胞的三维图像，展示出了细胞的内在结构。此外，他们还用该技术拍摄得到了线虫以及其他几种细胞类型的三维图像。目前，此项新技术的分辨率大约为500nm，研究人员正在努力朝着150nm的目标前进。
资料来源：Massachusetts Institute of Technology
参考文献：
Tomographic phase microscopy
Wonshik Choi, Christopher Fang-Yen, Kamran Badizadegan, Seungeun Oh, Niyom Lue, Ramachandra R Dasari Michael S Feld
Published online: 12 August 2007; | doi:10.1038/nmeth1078
来源：http://news.biox.cn/content/200708/20070814072337_1976.shtml
此主题相关图片如下：
MIT news | |
 Images of a cervical cancer cell taken using a new imaging technique developed at MIT. Figures a and b show 3D images of the cell. The green structures represent the nucleolus. The nucleus, not visible in these images, surrounds the nucleolus. The red areas are unidentified cell organelles. Figures c through h show the 2D images from which the 3D images were generated. In these images, each color represents a different range of refractive index. Image / Michael Feld laboratory, MIT 来源：http://web.mit.edu/newsoffice/2007/cells-cervical-enlarged.html | |
《自然—方法学》：首张活细胞三维图像问世
新方法类似于三维X射线断层扫描；有望成为电子显微镜的补充
图片说明：MIT科学家利用一种新方法，得到了宫颈癌细胞的三维图像。c图至h图为二维图像，a图和b图代表生成的三维图像。（参见上面贴子 3 MIT news 图片）
美国麻省理工学院（MIT）的科学家最近利用一种新的成像技术，获得了首张活细胞三维图像。相关论文8月12日在线发表于《自然—方法学》上。论文高级作者、MIT物理学教授Michael Feld表示，新的方法有望使科学家在没有荧光标记物和其他造影剂的情况下，得到活细胞内部的细节图像。
新技术所利用的方法类似于医学上的三维X射线断层扫描（CT），即合并一系列二维X射线图像。不过，最新研究获得二维图像还是费了一些周章。论文第一作者、MIT光谱实验室的Wonshik Choi等人利用细胞吸收可见光较少的特性，将两束相干光线中的一束通过细胞产生折射，并利用干涉测量方法确定了细胞的二维图像。随后，研究人员将100张从细胞不同角度获得的二维图像合并起来，从而得到了整个细胞（包括内部各种细胞器）的三维图像。现在，完成整个成像过程的时间只需要0.1秒。
利用上述方法，MIT的研究人员已经获得了宫颈癌细胞、线虫细胞等多种类型的三维图像。其中，宫颈癌细胞的图像能够清晰地揭示细胞核、核仁以及细胞质中的微小细胞器。
论文作者之一、MIT光谱实验室首席科学家Kamran Badizadegan表示，利用其他成像方法研究细胞时，都要先对样品进行化学、冷冻或者金属化等固定处理，而这样就无法观测到细胞的运动，同时有可能妨碍正常的细胞功能。他说，“新技术的一个最大优势就在于研究之前无需对细胞进行任何预先处理。”
目前，该项新技术的分辨率大约为500纳米，研究人员正在努力朝着150纳米的目标前进。Feld表示，“我希望该技术最终能够成为电子显微镜的一种补充。”（科学网任霄鹏/编译）
来源：http://www.sciencenet.cn/htmlnews/200781311552253186782.html?id=186782