納米尺度實(shí)時(shí)觀察生物活動(dòng) 荷蘭科學(xué)家給出全新方案
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】在顯微鏡發(fā)明之前，人類對(duì)周圍世界的認(rèn)識(shí)主要依賴肉眼或手持透鏡。然而，肉眼無(wú)法觀察到小于0.1毫米的物體或物質(zhì)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，這限制了人類對(duì)實(shí)物的認(rèn)知。而顯微鏡的誕生，科學(xué)家們能夠觀察到細(xì)胞、細(xì)胞器、微生物等微觀結(jié)構(gòu)，打開了人類“涉足”微觀世界的大門，也推動(dòng)了包括生物學(xué)在內(nèi)，眾多學(xué)科的發(fā)展，豐富了人類對(duì)于世界的認(rèn)知。
如今數(shù)百年過去，顯微鏡早已發(fā)展出了各式各樣的形態(tài)，精度不斷提升的同時(shí)，還發(fā)展出了各類特定領(lǐng)域使用的顯微鏡產(chǎn)品，成為了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室必不可少儀器之一。然而，顯微鏡發(fā)展至今仍存在許多問題等待著科學(xué)家去解決，這一點(diǎn)在生物學(xué)上體現(xiàn)的尤為明顯。例如目前主流的電子顯微鏡依賴使用過程中需要發(fā)射的高速電子束，這會(huì)對(duì)樣品造成輻射損傷，因此當(dāng)人們需要觀測(cè)生物細(xì)胞或是其他活生生的樣品時(shí)，就會(huì)面臨要么停留在細(xì)節(jié)相對(duì)粗糙的層面觀察，要么就選擇在分子水平觀察冷凍且靜止樣品的細(xì)節(jié)。
而就在最近，荷蘭拉德堡德大學(xué)科學(xué)家針對(duì)這一問題提出了全新的解決方案。據(jù)悉，團(tuán)隊(duì)嘗試在樣品組織周圍涂上一層石墨烯，并立即將其冷凍，讓生物過程暫停。之后通過光學(xué)顯微鏡來對(duì)樣品進(jìn)行初步觀測(cè)，鎖定想要觀察的區(qū)域。接著在將樣品置于特制的電子顯微鏡內(nèi)，加熱材料，重新激活生物并進(jìn)行納米尺度上的觀察。
值得一提是，研究團(tuán)隊(duì)成功借助該方案，揭示了在可能導(dǎo)致動(dòng)脈和主動(dòng)脈瓣鈣化的生物過程中，鈣是如何沉積的。也證明了該方案在生物與醫(yī)學(xué)研究中的價(jià)值。目前，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃開發(fā)出一種“芯片上的心臟瓣膜”，并利用新型顯微鏡深入探究其中的奧秘。也相信，隨著這項(xiàng)技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，未來它能夠?yàn)榧{米層面的活動(dòng)樣品細(xì)節(jié)觀察提供更多的幫助，為人類醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及生物學(xué)研究推進(jìn)，帶去更多的幫助。
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