新颖的3-D显微镜技术揭示了活细胞中的新现象

12月19日，由瑞士公司Nanolive的Mathieu Frechin及其同事在开放获取期刊PLOS Biology上发表的一项新研究表明，将图像分析与三维显微镜技术相结合，可以使研究人员量化新的或很少被理解的细胞生物学现象。该技术可能有助于解释细胞器行为的鲜为人知的方面，即细胞内的功能区室。

可以使用各种各样的技术来研究活细胞，但是其中许多技术都有内在的局限性，例如需要破坏光的水平，使用干扰染料或对比度和分辨率差。

一种相对较新的显微镜形式称为全断层显微术，它通过分束光束，分流一部分并使另一部分穿过样品，克服了其中的一些局限性。当两个部分重新组合时，它们的波形差异可用于基于单元组件的折射率差异来创建图像。通过给样品倾斜，可以将多个此类图像合并以创建单元的三维图片。整个过程在不使用染料且光线非常低的情况下完成，从而在图像捕获过程中保留了细胞的结构和行为完整性。

在当前的研究中，作者应用了多种图像处理技术从他们的整体断层图像中提取定量数据。应用他们的技术，他们首次量化了整个细胞内脂肪滴的通量，测量了它们的形成速率和质量随时间的变化，并揭示了其动力学的新方面，包括液滴的子集之间的膨胀同步。。

显微镜技术同时从整个细胞中捕获数据的能力使作者能够提供有关有趣的但鲜为人知的细胞器旋转过程的重要新信息。在这里，在有丝分裂的前期(细胞核分裂成两半的细胞周期阶段)，研究人员表明，整个细胞核在数分钟至数小时的时间内旋转80至700度。

“ 通过将定量技术应用于全断层显微术，不仅能够观察而且能够测量未受干扰的活细胞的动力学，这很可能导致发现根本上新的细胞行为，以及对先前研究的现象也有了新的认识。 ”，弗雷钦说。

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