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《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像
《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像
2018/4/23 9:59:54 | 浏览:2706 | 评论:0
下面这张动图,应该是人类第一次看到如此高清的癌细胞转移影像。不负责任地说,你们之前看到的大部分所谓高清癌细胞图片,都是科学家创作的。下面这个才是光学显微镜下活生生的高清癌细胞。

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

看!乳腺癌细胞就长这样。好像周身长满了“毛毛”

没看够?那让我们换个角度、换个位置再来看看。

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

这么窄也能挤过去

还不过瘾?那我们把周围的血管去掉,单独看看乳腺癌细胞是如何敏捷地穿过狭窄血管的。

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

放大看下细节,癌细胞身手真的很敏捷,还会“缩骨功”

上周五,光学显微镜又迎来一次新的革命。

霍华德休斯医学研究所Eric Betzig教授团队,在《科学》发表重要封面文章[1]。基于他们之前发明的晶格层光显微术(lattice light-sheet microscopy,LLSM)[2]和自适应光学技术(Adaptive optics,AO)[3],Betzig教授团队实现了在活组织中,以前所未有的分辨率,展现细胞运动的3D影像

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

《科学》对这项研究的推荐语是,“分辨率革命”。因为结合后的AO-LLSM技术,可以让我们亲眼看到前所未有的活细胞3D立体细节

上面的乳腺癌细胞在血管中穿梭影像,就是用AO-LLSM技术拍摄的。

下面再带大家看看更精彩的组织结构和细胞。

脊髓神经回路

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

好看吧~

再带你进去看看

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

穿越是不是很爽?

换种色彩的“灯”,再来一次

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还想体验?

用“七彩灯”满足你~

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还有什么可看的呢?

我们就远远地、静静地看它一会儿吧~

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

人们常说,眼见为实。

但是,在细胞生物学领域,科学家的眼界一直受到一个难以逾越的限制:传统的光学显微镜分辨率有一个物理极限,即所用光波波长的一半(分辨率在0.2微米左右)。这个结论是物理学家Ernst Abbe在1873年提出的。算一算,已经困扰科学家140多年了。

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

免疫细胞在或组织中穿梭

当然,这期间科学家已经发明了超高分辨率的电子显微镜,当然电子显微镜也会遇到Ernst Abbe提出的极限问题,不过电子波长比光波短1000倍,所以电子显微镜的分辨率能达到0.2纳米。但是,电子显微镜一个显而易见的缺陷是,不能用于观察活体生物样品。相比较而言,光学显微镜对活体组织就友好多了

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

换个角度看免疫细胞在组织中穿梭(有种狡兔三窟的感觉)

想要看的更清楚,还想看看细胞在生物体内是如何运动,或者生长的,那就得依靠光学显微镜了。于是乎,摆在科学家面前的一个关键问题就是,打破光学显微镜的分辨率极限。

2014年,Eric Betzig、Stefan W. Hell和W. E. Moerner三位物理学家,拿走了当年的诺贝尔化学奖。因为他们的突破性工作使光学显微技术进入了纳米尺度,从而满足了科学家在纳米尺度上观察到活细胞的期望

《Science》:人类史上第一次看到如此高清的癌细胞转移3D影像

而本研究,可以说是Eric Betzig在光学成像上的又一次突破,将有助于科学家更清晰地了解细胞在体内这种最自然状态下的特性

不过,目前这个光学显微镜体积还比较庞大(得放在一个3米多长的桌子上),他们正在研究下一代更小巧的产品。他们也希望这项技术能够帮助科学家更深入的了解细胞

9个小电影,让你一饱眼福(视频长达20分钟,注意流量)

参考资料:

[1]. Liu T, Upadhyayula S, Milkie D E, et al. Observing the Cell in Its Native State:Imaging Subcellular Dynamics in Multicellular Organisms[J]. Science, 2018.

[2]. Chen B, Legant W R, Wang K, et al. Lattice light-sheet microscopy:Imaging molecules to embryos at high spatiotemporal resolution[J]. Science, 2014, 346(6208):1257998-1257998.

[3]. Ji N. Adaptive optical fluorescence microscopy[J]. Nature methods, 2017, 14(4):374.

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