新型3D顯微鏡 揭密生物腦部運作

2015-01-20 17:29

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「Scape」的3D顯像。(phys.org)

「Scape」的3D顯像。(phys.org)

美國科學家發明了一種名叫「Scape」的新型3D顯微鏡,可用來觀察活體生物,速度比現有科技快了10到100倍,甚至可望解開生物腦部運作的秘密。

這款新型顯微鏡由哥倫比亞大學醫學中心的生物醫學工程教授希爾曼(Elizabeth Hillman)開發,她認為藉助Scape可為觀察複雜、活體的生物幫上大忙,例如神經元在囓齒動物的大腦中如何「發射」,「這曾經是不可能辦到的事,但現在成真了。」

傳統的單層光顯微術(light-sheet microscopes)需要兩個物鏡,Scape只需要一個,透過掃描放置樣本的光片,不需移動樣本也可得到3D的成像。「這種技術使得『Scape』的操作快速、簡單,且費用令人驚訝的便宜。」

這項技術變革有利於捕捉各種生物細胞的高速活動,呈現精緻的細節,藉此觀察其結構與功能,例如單細胞在斑馬魚心臟跳動時的運作情形、爬行中的果蠅幼蟲,希爾曼教授已經利用Scape觀察老鼠腦中的細胞層。

Scape預計將為生物醫藥與神經科學開啟新頁,但希爾曼期望Scape可為更多領域所用,例如細胞成像複製、組織工程移植物等等,正在尋找合作對象,並著手研發下一代的「Scape」,提升速度、解析度、敏銳度與穿透力。

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