高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口問(wèn)世

據(jù)報(bào)導(dǎo)生物學(xué)家強(qiáng)有力的工具——高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口問(wèn)世了。
它是由Betzig， Hess和Lippincott-Schwartz小組經(jīng)過(guò)非常艱辛及長(zhǎng)時(shí)期的研究才最終讓這種高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口見(jiàn)世，并成為科研界技術(shù)的新突破，是科研的好助手。

在過(guò)去的幾年間，高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口跨越了一大步，使得研究者可以從納米級(jí)觀測(cè)細(xì)胞突起的伸展。解釋200—750納米大小范圍的模糊團(tuán)塊的時(shí)代結(jié)束了。雖然高分辨率顯微鏡這一設(shè)想上世紀(jì)80年代末在研究院提出并開(kāi)展，最近幾年才有技術(shù)上的突破，并伴隨著商業(yè)化的啟動(dòng)。現(xiàn)在，很多實(shí)驗(yàn)室建起了他們自己的儀器并細(xì)調(diào)他們的樣品，尤其是像 Lippincott-Schwartz這樣的生物學(xué)家，最令人激動(dòng)的時(shí)刻是看見(jiàn)它們能工作。

而這種高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口的問(wèn)世也是科學(xué)家們沖破重重障礙，不斷解決一個(gè)個(gè)的難題的科研過(guò)程。下面就來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下他們?cè)谘芯窟^(guò)程中的一些事情吧：

Sunney Xie，現(xiàn)在馬薩諸塞州哈佛大學(xué)劍橋?qū)W院的化學(xué)教授，在20世紀(jì)90年代遇見(jiàn)Hell并看到一些他早期關(guān)于高分辨率4Pi顯微鏡的言論。“他太有創(chuàng)意了，"Xie 說(shuō)，“當(dāng)他著手去做他相信的東西時(shí)，他一點(diǎn)都不懼怕挑戰(zhàn)傳統(tǒng)智慧。

Hell的冒險(xiǎn)很值得。1992年，他第一次展示了4Pi顯微鏡比傳統(tǒng)顯微鏡提高了3-7倍分辨率。但盡管它沿著z軸提高了分辨率，仍沒(méi)有克服衍射限制規(guī)則。

1994年，Hell在光學(xué)快報(bào)上發(fā)表了STED理論。但幾年以后它才用于實(shí)踐，這是Hell職業(yè)生涯中漸近而必要的步驟。在那期間，Hell花光了積蓄，為繼續(xù)他的工作，賣掉了他的4Pi顯微鏡的專利權(quán)。

但Abbe的理論在當(dāng)時(shí)仍然占據(jù)主流。很多物理學(xué)家拒絕Hell的理論并關(guān)注于其他成像方法。盡管如此，1997年，Hell 得到馬科斯普朗克生物物理化學(xué)研究所一個(gè)五年合同來(lái)展示STED工作。1999年，他把終稿送至《自然》和《科學(xué)》。都拒絕了。“他們問(wèn)我，‘你研究的是哪種新生物學(xué)？’他們沒(méi)看出這可以改變顯微鏡，"他說(shuō)。但在2000年，PNAS出版的數(shù)據(jù)中，STED被用來(lái)產(chǎn)生第一次真實(shí)的納米級(jí)的熒光影像，而Hell 2002年在該研究所獲得終身職位，繼續(xù)研究和運(yùn)用新的成像方法。

2004年初，Zhuang和她的同事偶然發(fā)現(xiàn)某種花青染料具有光控開(kāi)關(guān)，也就是說(shuō)，通過(guò)使用不同顏色的光，可以隨意地把它們激活成熒光狀態(tài)和失活成黑暗狀態(tài)。從那以后，已經(jīng)研究單分子成像多年的Zhuang，與兩個(gè)學(xué)生開(kāi)始研究這些光控探針，用它們來(lái)短暫地分離個(gè)體分子在空間上的重疊影像從而提高分辨率。相同的基本概念也很好地支持了Eric Betzig 和 Samuel Hess的研究，盡管他們依靠活化和永久脫色的光敏探針而不是依靠光控開(kāi)關(guān)。

2006年Zhuang的小組在《自然方法》上發(fā)表了他們的想法，稱他們的為隨機(jī)光重建顯微鏡（STORM），并使用它以20納米的分辨率觀測(cè)DNA 和DNA蛋白質(zhì)復(fù)合體。與此同時(shí)，Lippincott-Schwartz，Betzig， 和 Harald Hess在《科學(xué)》上發(fā)表了他們的PALM方法，使用它里給細(xì)胞黏著斑和特定細(xì)胞器的蛋白質(zhì)成像。

高分辨率熒光顯微鏡|顯微鏡攝像頭|顯微鏡接口問(wèn)世后，開(kāi)始積極投入到實(shí)踐中應(yīng)用，為我們的科研界作出重大的貢獻(xiàn)。