美科學家首次拍攝細胞移動影像！活體三維超高清，改變人類認知！

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1665年，英國科學家Robert Hooke利用自製的顯微鏡首次發現了細胞（Cell）的存在，在此後的300多年裡，隨著科學科技的發展我們對細胞的認識越來越深入。近日，來自美國的科學家再次實現了一次突破——首次拍攝到單個細胞在生物體內的高解析度、3D移動過程，令人難以置信！

人類已經在顯微鏡下觀察了數百年的細胞，迄今最清晰的細胞影像是保存在載玻片上的細胞群落，每當我們試圖移動鏡頭觀察時，得到的卻都是模糊圖像。在世界頂級期刊《Science》發布的視頻為我們展現出種免疫細胞在小斑馬魚內耳中的實時移動影像。視頻中可以清晰看到免疫細胞正在吞噬的藍點（葡聚糖顆粒），甚至是細胞內的各種細胞器。

除了絕對的迷人，這個鏡頭也是令人興奮的，因為它是首次使用一種全新的顯微鏡拍攝出的影像。來自美國弗吉尼亞州霍華德休斯醫學研究所的科學家們為了將細胞活動影像呈現在熒幕上，Betzig及其團隊採用了自適應光學和晶格層光顯微鏡兩種最前沿技術。

自適應光學最開始應用於天文學，是為了在觀測遙遠天體時避免受大氣湍流影響而消除波前誤差或消除像差而產生的一門新興科學。這種技術可以大幅提高目標區域的解析度，進而在自然環境中獲得超高清晰的細胞圖像。

晶格層光顯微鏡的應用則可以讓研究人員實時捕捉到細胞的超清晰圖像。通過快速反覆掃描從而創建一系列2D圖像，並將其嵌入移動的高解析度3D圖像中，而不會對細胞活動進行干預。這兩種新技術的運用使得科學家第一次得到了活體中細胞明亮、清晰的影像。

毫無疑問，這項研究極大程度上革新了人類對於生物學與人類細胞的理解，是一項前人根本無法想像新突破。而它唯一的限制在於其高昂的價格與龐大的體積，研究人員也表示下一步將致力於研發體積更小、價格更低廉的設備。

文/朱張航宇

參考文獻：Observing the cell in its native state: Imaging subcellular dynamics in multicellular organisms, Science, 20 Apr 2018:Vol. 360, Issue 6386, eaaq1392, DOI: 10.1126/science.aaq1392.

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