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技术:活细胞图像解开了癌症的秘密

技术:活细胞图像解开了癌症的秘密

作者:缑萌轰  时间:2017-09-17 08:46:01  人气:

作者:WILLIAM CHOMET英国物理学家团队通过使用X射线显微镜以大约50纳米的分辨率生成活细胞材料的摄影图像,从而在医学光谱学领域开辟了新天地这相当于由500个氢原子端对端形成的物体的宽度这一突破将很快有助于更好地了解人体细胞和癌症等疾病的功能该团队来自伦敦国王学院,与纽约布鲁克海文国家实验室合作制作最新图像根据King's教授Ron Burge的说法,随着研究的进一步发展,调查人员将很快能够获得分辨率低至10纳米的图像电子显微镜一直是人体细胞内部成像最成功的仪器,因为它们比光学显微镜具有更精细的分辨率电子显微镜利用了这样的事实,即高速电子表现得像波浪一样,如光波这意味着它们可用于产生低至分辨率原子级的图像 - 约0.2纳米生物学家认为,通过检查生活或“潮湿”状态的细胞内部,他们可以更密切地观察细胞活动反过来,这可以帮助他们在理解导致衰老的过程和癌症和关节炎等疾病的发展方面取得进展但是他们的研究受到了阻碍,因为电子束容易被水环境散射,并且它们也会对吸收辐射的固定样本造成损害因此,在放置在电子显微镜下之前,必须将细胞变薄并干燥,以获得详细的图像十多年来,已经进行了使用X射线显微镜检查湿态细胞的研究 X射线具有比可见光更短的波长,因此可以实现更精细的分辨率,同时对电池的损害小于电子束估计电子束的破坏作用是可能由所谓的软X射线造成的破坏作用的10至100倍软X射线是具有最长波长并因此具有最低能量的那些它们仍会破坏活细胞,但它们可以让研究人员有足够的时间来获取图像另外,X射线的穿透力意味着可以在对可见光不透明的样本中实现图像 X射线的问题在于它们无法使用普通镜头聚焦 - 它们只是直接通过相反,有必要使用Fresnal波带板它由一系列同心环或区域组成,这些环是由X射线不透明的材料制成的每个区域的面积相同,因此随着直径变长,它们变得越来越薄区域的排列以精确控制的方式散射X射线,使得它们中的一些会聚在一个点上光线聚焦的光斑尺寸(定义显微镜的分辨率)等于最外环的宽度 Burge的团队花了大约一百万英镑开发了一种由碳聚合物构成的菲涅耳波带片用于他们的X射线显微镜显微镜本身是在柴郡Daresbury的科学与工程研究委员会的实验室建立的 X射线由同步加速器产生,同步加速器是一种直径仅12米的粒子加速器这通过以接近光的速度加速磁场中的圆形路径中的电子来产生软X射线然后加速电子发出X射线光线穿过区域板然后到达样本 - 在这种情况下胶原蛋白,皮肤组织的一个组成部分 - 在聚焦光束上扫描胶原蛋白存在于骨骼,肌腱和皮肤的结缔组织中,因此其功能在旨在了解导致衰老,癌症,骨质疏松症甚至尿失​​禁的过程的研究中非常重要最后,射线与充满气体的线室探测器碰撞,在那里它们将气体原子电离释放的电子被穿过腔室的电线拾取,形成微小的电脉冲,探测器将其发送到计算机进行重建并重新处理成样本的图像该团队在Daresbury的工作制作了高分辨率的图像,但最初的图像太暗了为了改善他们的形象,该团队使用了Brookhaven国家实验室的National ynchrotron Light Source和由计算机公司IBM以黄金制造的区域板这种协作努力能够产生比原始图像更清晰,