不論我們喜不喜歡眼前的物體，眼睛永遠(yuǎn)用同一種方式采集信息：視網(wǎng)膜上的細(xì)胞捕捉光子，將其中的信息傳遞給大腦，再由大腦還原為畫面。如果物體太小，反射的光子過少，肉眼就無法看清它的結(jié)構(gòu)。這時，我們需要借助顯微技術(shù)進(jìn)行觀察。本文展示的圖片，均是2007年奧林巴斯生物數(shù)字成像大賽(Olympus BioScapes Digital Imaging Competition)的獲獎作品，不僅具有重要的學(xué)術(shù)價值，更有強(qiáng)烈的藝術(shù)美感。這些圖片代表了生物研究中最先進(jìn)的生物顯微鏡技術(shù)。

生物顯微鏡的精度也在提高。我們可以在某個特殊蛋白質(zhì)上做標(biāo)記，然后利用生物生物顯微鏡跟蹤觀察它在組織里的活動路線；細(xì)胞分裂、分化過程中的每個細(xì)節(jié)，同樣可以一覽無余。研究人員能在強(qiáng)光下快速抓拍，捕捉細(xì)胞或組織內(nèi)的瞬時事件，也能在弱光下觀察細(xì)胞內(nèi)的精細(xì)生命過程。隨著顯微技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，圖像采集速度與分辨率之間的矛盾將逐步得到解決。
目前，一些顯微技術(shù)甚至能觀察最細(xì)微的生物結(jié)構(gòu)(同時處理大量觀察數(shù)據(jù))，這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為我們了解生命的本質(zhì)奠定了堅實的基礎(chǔ)。目前，光學(xué)顯微技術(shù)正在經(jīng)歷一場前所未有的變革?？茖W(xué)家使用新型熒光標(biāo)記物和最新基因工程技術(shù)對組織樣本進(jìn)行改造，讓生物顯微鏡中的組織樣本變得五彩斑斕，打開了通往“發(fā)現(xiàn)”的大門。榮獲2007年奧林巴斯生物數(shù)字成像大賽一等獎的圖片，是研究人員采用一種全新技術(shù)——“腦虹”技術(shù)拍攝的。通過這種技術(shù)，小鼠腦部的各個神經(jīng)元呈現(xiàn)出各種色彩，清晰可辨，讓我們可以在錯綜復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中跟蹤分析特定軸突，也可以繪制完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜——對于老式成像技術(shù)來說，這是不可能完成的任務(wù)。

用暗視場顯微鏡觀察的復(fù)雜的大腦
復(fù)雜的大腦：美國加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校的托馬斯 迪林克(Thomas Deerinck)利用雙光子顯微技術(shù)(2-photon microscopy)，拍攝到了一塊僅有400μm厚的小鼠小腦組織樣本的精細(xì)顯微結(jié)構(gòu)(見上圖)，其中綠色的是浦肯野神經(jīng)細(xì)胞(Purkinje neuron)，紅色的是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(glial cell)，藍(lán)色的則是神經(jīng)核。

原文地址:http://www.sgaaa.com/news/201121410856.htm

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