东京大学开发新型显微镜技术观察活细胞内部灵敏度提高了7倍

东京大学的研究人员设计了一种新方法来观察活细胞内部,灵敏度提高了7倍。这种新方法被称为自适应动态范围移动定量相位成像(ADRIFT-QPI),是显微镜技术的一种。相关研究结果发表在《光:科学与应用》。

为了有效地观察半透明的活细胞内部,显微镜相机必须检测通过细胞部分的光的差异,即所谓的光相位。相机图像传感器能够检测到的光相位差异量被称为动态范围,正是这种差异限制了今天的传感器。

东京大学光子科学与技术研究所的Takuro Ideguchi副教授在声明中说:”为了使用相同的图像传感器看到更多的细节,我们必须扩大动态范围,以便我们能够检测到更小的光相位变化”。

“我们的ADRIFT-QPI方法不需要特殊的激光,不需要特殊的显微镜或图像传感器,我们可以使用活细胞,我们不需要任何染色剂或荧光,而且发生光毒性的机会非常小。”

定量相位成像的工作原理是向细胞发送一个光脉冲。然后,系统测量光波通过细胞后的相移,计算机分析将发现的结果重建出图像。

ADRIFT-QPI通过两次曝光来产生最终图像,使这种方法更进一步。第一次由定量相位成像组成,但第二次揭示了以前被较大差异所掩盖的微小光相位差异。

第二次曝光中使用的更强的照明可以让研究人员测量这些微小的光相位差异。最后,计算机分析从两次曝光中重建图像。

该方法使专家可以看到整个活细胞内的微小颗粒。 

Ideguchi说:“例如,可以检测到来自纳米级粒子的小信号,如病毒或在细胞内外移动的粒子,从而可以同时观察其行为和细胞状态。”

东京大学开发新型显微镜技术观察活细胞内部灵敏度提高了7倍

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