兼具电子显微镜与荧光显微镜双重优势新成像技术能同步观测细胞精细结构
原标题：兼具电子显微镜与荧光显微镜双重优势新成像技术能同步观测细胞精细结构
受真菌感染果蝇的多色电子显微镜图像。图中可见真菌的细胞核（绿色）、线粒体（紫色）以及果蝇表面的精细结构。 图片来源：物理学家组织网
美国哈佛大学科学家研制出一种新型成像技术。这是一种多色显微镜技术，巧妙融合了电子显微镜与荧光显微镜的双重优势，使研究人员能在纳米级分辨率下，同步观测细胞的精细结构与特定蛋白质位置。相关成果已于2月21日至25日在美国旧金山召开的第70届生物物理学会年会上发布。
这一突破解决了生物成像领域长期存在的两难困境：以往科学家要么能看清细胞的精细结构，要么能追踪特定分子，却难以两者兼得。新技术的问世，为解析细胞信号传导到分子簇组织等各类生命过程打开了新窗口，也让科学家们能精准定位这些过程在细胞结构内的具体发生位点。
传统荧光显微镜通过将发光标签附着于目标蛋白，利用可见光激发标签发光来定位分子。这一技术虽擅长“定点”，但其分辨率约250—300纳米，无法清晰分辨单个蛋白质，更难以观察细胞的整体骨架。反之，电子显微镜虽能以纳米级精度精确描绘细胞结构，却难以识别特定的分子标记。
此前，科学家曾尝试将两种图像拍摄后叠加，但对于脑组织等大尺寸样本，图像的精确对齐极难实现。
哈佛团队的解决方案简洁而优雅：弃用双重成像，改用单束电子束实现“一石二鸟”。
团队解释道，他们开发的新技术不发射光线，而是发射电子束。他们开发了一种特殊探针，可附着在目标蛋白上。当电子束激发探针时，其会发出可见光，此过程称为“阴极发光”。于是，同一束电子束便能提供两组关键信息：探针发出的彩色信号，以及电子散射形成的精细结构图像。该技术已在哺乳动物细胞及生物组织（如受真菌侵染的果蝇）中验证有效。
不过，现行方法仅能生成二维平面图像，团队计划将其拓展至三维领域。下一步的目标是将该技术应用于冷冻电子显微镜，通过快速冷冻技术保持细胞自然状态，并从多角度成像，最终构建出细胞的3D模型。（刘霞）
原标题：兼具电子显微镜与荧光显微镜双重优势新成像技术能同步观测细胞精细结构 来源：科技日报
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