如今，将两种成像技术——其中一种被天文学家所用——结合起来的显微镜使研究人员得以捕捉生物体内活细胞的3D视频。

 

该方法解决了长期存在的在活体组织内对细胞成像问题。带领团队研发上述设备的美国霍华德·休斯医学研究所珍妮莉娅法姆研究学院物理学家Eric Betzig介绍说，由于光线与不同形状和物质相互作用的方式不同，试图获得位于“邻居”旁边的某个细胞的画面就像在一袋大理石中搜寻目标。为产生清晰的图像，传统显微镜通常将观察对象分离出来并将其放在玻璃载片上，或者用可能产生伤害的光线数量“轰炸”它们。

 

不过，Betzig表示，单独观察载片上的细胞就像到动物园里研究狮子的行为。其团队的技术让研究人员则能在细胞的自然“栖息地”中观察它们。Betzig和同事在日前出版的《科学》杂志上报告了这一成果。

 

为产生位于一群细胞中的免疫细胞的视频，Betzig和同事避免了传统显微镜采用的强光，因为这会损伤或者杀死活细胞。相反，该团队利用了一种被称为晶格层光显微镜的技术。该技术通过让一薄层光线以很高的速度上下通过活体组织，实现细胞损伤的最小化。

 

为避免细胞周围环境扭曲视线，研究人员采用了适应性光学仪器。他们的技术基于一种通常被用于校正天文图像的方法，并且发射通过目标组织的激光。比较光束通过物质前后的表现，使显微镜得以克服失真问题并且校正好图像。

 

有了这项技术，研究人员可窥探生物体内部，以此前从未见过的分辨率捕捉3D状态下的细胞互动。虽然Betzig的现有装置占据了3米长桌子，但其团队正努力让它变得更小，并且对用户更加友好。