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儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】近日,以色列理工大學(xué)開發(fā)除了一款能夠以超高分辨率展現(xiàn)活細(xì)胞三維圖像的新型
顯微鏡,在業(yè)內(nèi)引發(fā)了轟動(dòng),并被認(rèn)為是生物學(xué)研究領(lǐng)域的一次重要革新。而從儀器的角度來看,這一新型顯微鏡無疑打破了傳統(tǒng),成為了顯微鏡發(fā)展道路上的有一個(gè)閃光點(diǎn)。
顯微鏡作為常見的實(shí)驗(yàn)室儀器,是許多人最早接觸的一批儀器之一,其中明視野顯微鏡又是顯微鏡鏡家族中被大眾了解并且大多數(shù)學(xué)過科學(xué)相關(guān)知識(shí)的人都可以熟練掌握使用方法的一類顯微鏡。而如果追溯顯微鏡的歷史,則不難發(fā)現(xiàn),明視野顯微鏡本身也是接近早期顯微鏡雛形的一種顯微鏡。
對(duì)于普通人來說,如果不深入科學(xué)這個(gè)領(lǐng)域,了解明視野顯微鏡已經(jīng)可以在微觀世界中觀察到很多“景色”了,但是術(shù)業(yè)有專攻,作為人類進(jìn)入微觀領(lǐng)域的象征,對(duì)于那些領(lǐng)域類的學(xué)者來說,顯微鏡這個(gè)家族,要掌握的內(nèi)容可就多多了。
首先便是顯微鏡的種類,時(shí)至今日,顯微鏡已經(jīng)算一類復(fù)雜的
光學(xué)儀器了。一方面從類別上,粗分就有光學(xué)顯微鏡和電子顯微兩個(gè)大的方向,細(xì)分更可以根據(jù)檢測對(duì)象或者輔助功能的不能細(xì)分出各式各樣類別;另一方面,顯微鏡技術(shù)的發(fā)展對(duì)于其他光學(xué)儀器的技術(shù)革新也有一定的影響,這也使得顯微鏡在儀器協(xié)同運(yùn)用的領(lǐng)域有著非常重要的價(jià)值。
其次就是顯微鏡的發(fā)展道路。事實(shí)上,顯微鏡的發(fā)展來源于人類的求知欲與從中受到的阻礙。舉個(gè)例子,學(xué)習(xí)過明視野顯微鏡的讀者應(yīng)該知道,這種顯微鏡存在幾個(gè)弊端。首先就是放大倍率,由于完全依靠目鏡和物鏡的倍率組合來放大物體,因此,考慮到體積以及操作難度,受限于透鏡的生產(chǎn)技術(shù),在保證視野內(nèi)畫面的清晰度的前提下,這種顯微鏡的放大倍率是受到約束的,甚至在如今的許多研究中,其放大倍率很難在實(shí)際觀察中起到實(shí)質(zhì)幫助。
其次是成像上。光源透過樣品穿過透鏡的過程,限制了樣品的大小以及形態(tài),并且也使得觀測者只能在平面內(nèi)觀察放大后的樣品細(xì)節(jié),比如微生物和細(xì)胞。而隨著研究的不斷推進(jìn),二維的畫面會(huì)逐漸無法滿足研究的需求,從而限制研究的繼續(xù)進(jìn)行。
也正是因?yàn)楦魇礁鳂拥膯栴},不斷有新的顯微鏡出現(xiàn)來解決問題,它們有的滿足了放大倍率的需求,有的則是可以建立起3D模型,幫助研究人員更好的觀察。
那么為什么這次能夠展現(xiàn)活細(xì)胞三維圖像的新型顯微鏡能夠引起軒然大波呢?其中原因是它解決了顯微鏡發(fā)展道路上的一個(gè)問題。一般來說,繪制3D模型需要被觀測物體相對(duì)靜止,然后對(duì)其進(jìn)行逐層掃描。但是活體細(xì)胞是無法控制他保持相對(duì)靜止的,因此便無法完成觀察活體細(xì)胞三維模型的目的。而這次的新型顯微鏡則從計(jì)算機(jī)技術(shù)的層面對(duì)顯微鏡進(jìn)行革新,從而做到了保持細(xì)胞活性的同時(shí)完成3D影像的采集。
簡單的說,或許當(dāng)這種新型顯微鏡普及的那天,顯微鏡便一定程度上完成了從平面到立體從標(biāo)本到活細(xì)胞觀測的蛻變。