告别黑白灰 电子显微镜下也有斑斓色彩 [电子显微镜,着色,微观世界,细胞,样品]

  电子显微镜拓宽了人类视野,但黑白配的视觉效果,让人难觅超微组织或个体的踪迹。前段时间,一项最新的研究成果给细胞穿上了五彩“外衣”,使显微镜下的微观世界更为生动绚丽。常规的电子显微镜实现了样品的黑白色系成像,真菌、病毒等微小组织和个体在显微镜下无处遁形,但是黑白色系总是笼罩着一种朦胧美,对找准镜头下的 “小精灵”带来了一定难度。

被着色的微观结构,图片来源:ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

  细胞穿上“私人定制”镧系外衣

  为了更准确地对微观世界的物质进行区分,加州大学圣地亚哥分校生物系统研究中心的科研人员利用镧系金属为细胞上色,通过稀有金属的特有属性,使细胞样品在电子显微镜下显示出红、黄、绿三种颜色。

  不同颜色分别代表了不同的微观对象,在不降低图片分辨率的情况下,增加了超微物体的辨识度。

  这个研究成果发表于前段时间出版的《Cell Chemical Biology》上。

着色技术下的“楚河汉界”, 图片来源:ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

  微观世界的交通信号灯

  这个让电子显微镜呈现新色彩的技术是怎样实现的呢?

  与普通的电子显微镜成像一样,研究人员首先利用重金属(如铅)预处理样品,形成样品的基本层(灰度层);之后选取不同种类的镧系金属处理样品,按顺序为其“着色”。

  之所以选取镧系金属,是因为相较于其他金属而言,镧系金属更“龟毛”、更“挑剔”,并且只钟情于特定的分子类型。

  不同的稀土金属种类会锁定不同的目标物,电子束与附着在超微物体上的金属相互作用后,会呈现出不同的颜色。

  这一技术的难点就在于如何能在不交叉感染的前提下,实现物质的分层着色。

  研究者已成功在细胞上完成了红、黄、绿三种颜色的着色。在今后的研究中,他们希望能实现更多颜色的完美着色。

  研究人员利用着色技术来展示两个星状胶质脑细胞可以连接到同一个神经突触上,图片来源:S.R. ADAMS ET AL/CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

  在科学家门的努力下,技术总在不断地更新进步,让我们对这个世界的认知也越来越丰富。电子显微镜能帮助我们观察微小的病毒、细胞超微结构。

  在以往,电子显微镜下所能看到的就是一个黑白灰的世界,但有了这项技术,科学家们就可以用它拍细胞的“彩色照”啦,它也会帮助科学家们,揭开微观世界更多的生命奥秘哦。

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