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科大研LBS显镜高速拍活细胞
来源:大公网   发布者:尹海华   日期:2017-08-22  

图:科技大学的科研团队研发出全新一代LBS显微镜,并将技术产品化成看似打印机的模样

香港科技大学一支科研团队研发出新一代显微镜,号称能拍摄“5D细胞影像”,新显微镜使用新型的线性贝塞尔光片(Line Bessel Sheet, LBS)技术,较传统显微镜“低光”(光毒性大减),加上高速拍摄(每秒可拍500张相),避免在过程中轻易杀死细胞,令拍摄活细胞立体影片变得可行。项目负责人之一赵腾称,新技术突破以往限制,未来在细胞生物学上用途广泛,有助研究细胞行为及医药开发。

LBS显微镜最重要的技术,是透过其超薄贝塞尔光片,每次扫描时将一块光片投射于细胞上切面扫描,相比传统共聚显微镜在细胞上逐一小点扫描效率更高,亦由于细胞被强光照射次数大减,变相避免在摄像过程中轻易杀死细胞。赵腾表示,他们曾以新技术连续拍摄样本16小时,其间不断进行十秒的立体拍摄,而传统的共聚激光显微镜,就算最坚强的癌细胞或植物细胞,在10至15次拍摄后都会被激光破坏活性,所以以往一直无法拍摄细胞活动。

观测药物在细胞内如何运输

新的LBS显微镜拍摄速度较传统快,最多一秒可拍摄500张高质素相片,连拍相片能组合成影片,让科研人员更了解细胞的运作过程。显微镜号称能拍摄“5D细胞影像”,其实即是3D立体影像,加上另外“2D”(拍影像化成影片,及以荧光技术将不同细胞构造以三种颜色显现),造出前所未有的清晰度,将样本的立体结构、活动以不同色彩呈现。

赵腾举例,他们试过用此技术,将一个乳癌细胞样本的完整分裂过程拍摄,细胞核内染色体慢慢自行排列、复製的过程亦能在不同角度呈现。他们亦曾拍下斑马鱼心肌细胞收缩、舒张的过程,因为LBS显微镜的光强度令细胞可在拍摄过程生存数小时以至数天。

对于未来应用,赵腾相信LBS显微镜可用于药物开发及细胞的研究。他举例,显微镜能实时监测一种药物进入细胞后的实时反应,观测药物在细胞内如何运输;他又称,植物的花粉管快速生长一直是植物研究的重要课题,惟发生的过程相当快,加上花粉管生长易受光线影响,传统方式一直难以观测,但透过LBS显微镜就可以高速、低影响下拍摄这个过程。

已有医院药厂称有意合作

今次推出的LBS显微镜其实是准备商品化的第二代,首部原型机早于2015年开始研发、科研团队于去年成立公司,投资六百万元于去年末推出第一代,再以简单化为目标改良为现时的第二代。今次研发得到天使投资基金的支持,已有不同大学的细胞研究中心、医疗仪器公司、医院、药厂表示初步有意合作,团队本月尾会到美国展示这部显微镜。


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