激光層照熒光顯微技術(shù)(light-sheetfluorescencemicroscopy)能夠?qū)铙w樣本進行三維成像,該技術(shù)所產(chǎn)生的光毒性較低,且成像速度快。
激光層照熒光顯微技術(shù)能夠以很高的三維分辨率對生物樣本進行長時間的、較為溫和的成像。特別是當該技術(shù)與高速照相機相結(jié)合時,就能夠快速地捕捉細胞或亞細胞水平上的動態(tài)變化。由于激光層照熒光顯微技術(shù)能夠快速地對生物樣本進行較為溫和的容積成像,因此NatureMehtods將該技術(shù)評選為2014年年度技術(shù)(MethodoftheYear2014)。
這一技術(shù)的基本原理非常簡單。寬場顯微技術(shù)(wide-fieldmicroscopy)或共聚焦顯微技術(shù)(confocalmicroscopy)需要照射或掃描成像目標物中的整個樣本,而激光層照熒光顯微技術(shù)則與這兩種技術(shù)不同,它只需要用薄層光(實際上為2D)從側(cè)邊照射樣本。隨后從樣本的上部或下部檢測所產(chǎn)生的熒光信號,檢測方向與薄層光線的照射方向相垂直。因此,該技術(shù)的光學層析能力(opticalsectioning,即z層面上樣本結(jié)構(gòu)的分辨能力)不像共聚焦成像技術(shù)那樣取決于焦點處光子的采集,而是來自于在最開始時每次僅激發(fā)一個層面上的熒光基團。
換而言之,激光層照顯微技術(shù)只會激發(fā)一個焦平面上或旁邊的分子,因此大大降低了光毒性,并且提高了長時間對活體樣本進行成像的能力。
值得注意的是,如果希望激光層照成像技術(shù)達到最佳的效果,那么就需要使用較小塊的透明樣本。對于不太透明的大塊樣本而言,我們?nèi)匀槐仨毾朕k法解決散射和像差的問題。最后,激光層照成像技術(shù)的用戶仍然需要監(jiān)測潛在的光毒性,雖然該技術(shù)能夠降低光毒性,但是并不代表它能夠完全消除光毒性。我們預(yù)測,在接下來令人激動的幾年里,激光層照成像技術(shù)將會在更多的生物研究實驗室中大放異彩。
2014年年度技術(shù)方法的評選結(jié)果已塵埃落定,激光層照熒光顯微技術(shù)擊敗其它挑戰(zhàn)者,拔得頭籌。那么什么新技術(shù)有可能會成為明年的年度技術(shù)之星呢?NatureMehtods選擇性地提出了一些在未來幾年里值得關(guān)注的方法和方法學發(fā)展領(lǐng)域。
DIA質(zhì)譜分析法
數(shù)據(jù)非依賴性采集(data-independentacquisition,DIA)質(zhì)譜分析法可能會改變蛋白質(zhì)組學數(shù)據(jù)的生成方式。
認識非編碼RNA
未來將出現(xiàn)一些能夠描述非編碼RNA功能的研究方法。
體內(nèi)電壓感受器
基因編碼的電壓指示器將會讓研究者能夠在體內(nèi)對神經(jīng)元的活動進行顯像。
下一代CRISPR
隨著CRISPR-Cas系統(tǒng)的不斷成熟,研究者們開始考慮CRISPR-Cas系統(tǒng)的特異性、功效、甚至真核生物核酸酶的應(yīng)用可能性。
微小結(jié)晶的結(jié)構(gòu)
我們能夠利用X射線和電子衍射法,從微晶體中確定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
超分辨率CLEM
超分辨率關(guān)聯(lián)光學和電子顯微鏡技術(shù)(correlatedlightandelectronmicroscopy,CLEM)的功能非常強大。
蛋白質(zhì)的納米孔道
納米孔道將為單個蛋白質(zhì)的特征性描述帶來希望。
深層成像技術(shù)
我們可以更近距離地查看大腦等器官的深層結(jié)構(gòu)。
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