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细胞那么小，我想去看看！皮秒超声波3D成像技术问世
3708-12-23 14:30:00 慕雪发布 来源:益择网
益择网讯（慕雪/编译）作为探索材料机械和热性能的亚微米级方法，皮秒（万亿分之一秒）超声波已经用了几十年，近几年才被应用于生物系统。该技术之所以十分适用于生物学是因为它对声速、密度、声阻抗和细胞体积弹性模量都很敏感，就如核磁共振成像(MRI)能扫描人体内部一样，皮秒超声波技术能在不破坏生物组织的情况下制作虚拟生物组织切片。近日，来自泰国瓦莱拉大学和日本北海道大学的研究人员表明，皮秒超声波对单细胞呈像可达微米级分辨率，该技术开辟了研究活细胞物理特性、对细胞内部成像的新道路。
团队的研究集中在两种哺乳动物的生物组织成像，一种是牛主动脉内皮细胞（牛主动脉血管类型细胞），另一种是小鼠脂肪细胞。内皮细胞被选中是因为它们在血细胞生理过程中起关键作用并对生物力学研究有用，而脂肪细胞能为不同细胞的几何图形和内容提供有趣的对比研究。研究人员首先将细胞放置在钛涂层蓝宝石衬底上，然后用一束超短激光脉冲聚焦在钛膜上扫描产生高频声波的点源来完成成像；随后将另一束激光脉冲聚焦于同一点来接收声波穿越组织细胞所产生的微小光学反射率变化。“通过两束激光，我们能建立一个细胞的声波图像，这代表了细胞中的一部分，”北海道大学工学院应用物理系教授奥利弗·B·莱特解释道。“我们通过改变两束激光脉冲之间的时间来查看给定深度的细胞切片。”
尽管与更传统的声学显微镜细胞成像相比，3D成像所需的时间较长，但建立3D图像是在不杀死细胞的原则下呈现3D细胞内细胞器的相对位置，而且通过新技术研究人员能更精确地测量细胞的力学性能，下一阶段研究目标是将该技术应用于单细胞生物甚至细菌上。”
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