哈佛大学的研究学者通过对显微镜技术进行改进,推出了一种创新的生物成像技术。这种技术快捷灵敏,可以捕获到血细胞挤压通过血管的镜头。有关论文发表于最新的《科学》杂志上。
这项新技术将来可以成为核磁共振成像(MRI)的互补技术,其原理基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS),它可以广泛应用于捕获器官、肿瘤及其他大型结构的静电图像。这也是首个SRS显微镜制作的无标识化学“电影”,镜头分辨程度达到亚细胞水平,可记录下蛋白质、脂肪及细胞内液的情况。由于SRS显微镜可以探测到原子间化学键的共振,该技术无需荧光标记。而核磁共振成像则更适用于器官等大面积物体。
谢晓亮(X. Sunney Xie)是哈佛大学化学及生物化学教授,也是这项研究的领导者之一,他表示说,SRS显微镜可以在肿瘤摘除手术方面有所帮助,加快手术进程。传统的样本分析需要花费约20分钟,SRS 显微镜几乎可以做到实时扫描。过去的SRS显微镜每分钟只能捕获一张图,而谢的研究小组将成像速度加速到1000倍以上,足够制成视屏影像。
比起SRS显微镜,目前用来观察生物分子的技术都有一定的局限性,例如绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)提供锐利的图像,但体积庞大的蛋白质会干扰生化路径及小分子。传统的红外线显微镜(infrared ,IR)分辨率较低,并且需要干燥的样本。
谢的研究小组已用SRS显微镜技术追踪皮肤中的药物走向,进一步阐述了药物的局部吸收情况。连同内窥镜,该技术可用于观察组织细胞上一层层的三维截面。
谢对这项技术应用前景表示乐观,他介绍说,他们已于11年前就开始着手这项研究,核磁共振成像花了30多年才成为诊病工具,而他们已做好将SRS显微镜推广至医院的准备,并且有信心在未来使这项技术成为重要的成像诊断工具。
视频诊断新突破
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