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        新成像技术有助了解细胞周期

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        细胞周期

        由伊利诺伊大学电子与计算机工程学教授盖布利尔·波佩斯库(Gabriel Popescu音译)领导的研究小组近日宣布,他们成功开发出一种称为空间光干涉显微技术(Spatial Light Interference Microscopy,SLIM)的成像方法。这种方法可以测量单细胞的增长,甚至是细胞内的质量变化,为有关细胞是以固定速率还是指数方式增长的学术争论提供新视角。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS )上。

        “与其他显微技术相比,SLIM一个明显的优势是,我们可以测量所有类型的细胞——细菌 ﹑哺乳动物细胞﹑粘连细胞﹑非粘连细胞﹑单个细胞以及细胞群,”论文第一作者Mustafa Mir说,“并且保证获得信息的精确性。”

        不同于其他细胞成像 技术,SLIM作为相衬显微技术和全息成像术的结合体,不需要进行细胞染色等特别的前期准备。由于这一技术无须进入细胞,研究人员得以在自然状态下对细胞进行研究;它使用白光,同时可以与其他传统技术相结合,例如荧光,来监控细胞。

        空间光干涉显微技术灵敏度非常高,在质量测量上达到了飞克(10-15克)级,而微米尺寸的小水滴重约为1000飞克。用这一技术可以测量单细胞的增长,甚至是细胞内的质量变化;而且它的应用范围将是非常广泛,而不仅限于细胞。

        “我们可以结合更多的传统方法,这是因为新技术是显微镜的附加功能,”Mir说,“生物学家可以使用原来所有的传统方法,同时把我们的技术组件加在上面。”

        作为贝克曼研究所 的成员,Popescu正在推广SILM技术,他希望该技术能在基础生物学和临床医学研究上广泛使用。“它可能将应用于生命科学和材料学等多方面,”Popescu说,“就如同Ipad,我们拥有硬件,而有很多应用软件来供我们解决不同方面的特定问题。”

        研究人员希望能用他们的新技术研究不同的疾病模型。例如,他们计划以SLIM观察正常细胞与癌细胞增长的区别,以及医疗对细胞增长速率的影响。

        由于SLIM技术的高灵敏度,研究人员可以监控细胞周期内不同阶段的情况。他们发现哺乳动物 细胞只在G2期(DNA合成期)显示出清晰的指数方式增长。这一发现不仅对基础生物学有重要意义,而且对疾病诊断﹑药物开发和组织工程学同样意义重大。

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