5D顯微術 捕捉細胞分裂瞬間

2021-01-09 臺灣頻道

原標題：5D顯微術 捕捉細胞分裂瞬間

　　中新網12月1日電 據臺灣《中國時報》報導，臺灣「中研院」應用科學中心助研究員陳壁彰與今年諾貝爾化學獎得主貝齊格合作研發「晶格層光顯微術」，全球首創可針對活體細胞進行5D顯微觀察，並降低對於生物樣本的光損害，不但改革了活體光學顯微術，並刊登在國際期刊的《科學(Science)》封面故事。

　　臺灣大學化學系畢業的陳壁彰，在取得美國德州大學奧斯汀分校的博士學位後，加入貝齊格的實驗室進行博士後研究，參與貝塞爾層光顯微術的改良工作。

　　陳壁彰分析，因為活體生物會動，動的速度又快，加上光損害，都會降低研究的準確性，導致生物學上的活體觀察一直難以深入，因此，過去10年來，科學家不斷研發功能更強的顯微技術，希望應用在觀察活體的生物結構上。

　　陳壁彰說，利用2個呈現直角90度的光學鏡頭，產生極薄的光層，用來產生螢光，達到光學切片，並採用寬場成像來收光，相較於傳統的顯微技術，「晶格層光顯微術」能夠在1秒內高速擷取活體的150個切片影像，同時有效降低光損害，看到活體細胞的更多訊息。

　　更重要的是，新研發的顯微技術可以動態呈現細胞分裂過程、細胞骨架的瞬間變化，以及線蟲發育的細節，並且在不同蛋白質顯現不同顏色。

　　陳壁彰形容，這種技術讓原本立體3度空間的顯微鏡觀察，加入時間、顏色，全球首創以5維方式來觀測細胞，未來也可依個別科學家需求，提供訂製技術。

　　陳壁彰說，這項顯微技術的突破，結合了化學、光學、生物、計算機、信息等超過30位跨領域研究人員，已取得國外專利，有機會改革活體光學顯微術。

　　有趣的是，在美國研發這項技術的過程中，他還追到了從事生物研究的另一半。

(來源:中國新聞網)

相關焦點

  • 電子顯微術
    電子顯微術可分為靜態式和掃描式。靜態式包括穿透式、反射式電鏡及低能電子顯微鏡等。掃描式包括二次電子顯微鏡和歐傑電子顯微鏡等。2.1 反射式電子顯微術(Reflection Electron Microscopy,REM)穿透式電子顯微鏡是利用電子穿透樣品而產生繞射來成像，其圖像是樣品表面在其法線方向的投影，並不帶有表面的訊息。
  • 細胞分裂的秘密
    在細胞為有絲分裂做準備時，DNA複製並濃縮成為配對的染色體。微管從細胞的兩端伸出，附著在被稱為動粒（kinetochore）的蛋白複合體上，而動粒由CENP-A分子錨定在著絲粒上。隨著有絲分裂的進行，微管將染色體排列在細胞的中部，然後再將姐妹染色單體拉開。上述過程能否順利進行，決定著細胞的命運。
  • Nature:細胞分裂模型揭示細胞與其微環境作用的方式
    生物谷報導：分裂是細胞的一個關鍵生命活動，涉及到許多分子之間的複雜作用。居裡研究所CNRS生物學家和Max  Planck研究所理論物理學家合作，構建出一種預測細胞分裂的理論模型，這一成果刊登於5月24日Nature雜誌。     研究人員利用顯微技術研究環境變化時單個細胞的分裂。
  • 冷凍顯微術、引力波、人體生物鐘分子機制都有什麼用?
    諾貝爾獎陸續公布：題材高冷，成果實用 冷凍顯微術、引力波、人體生物鐘分子機制都有什麼用？ 諾貝爾化學獎解讀冷凍顯微術「抓拍」生命分子的高清照片　　在生物體內，無數複雜分子不斷地運動著，形成又拆解、結合又分離，通過這些過程來實現各種生理功能。如果能任意「抓拍」高清照片、看清某個分子在特定瞬間的模樣，將使我們更深入地理解生命如何運作。　　近幾年來迅速躥紅的低溫冷凍電子顯微術（Cryo—EM）就是這樣一種「抓拍」手段。
  • 錯題整理——細胞分裂
    2.某種二倍體動物細胞減數分裂過程中幾個特定時期的顯微照片如下。>D.圖丁中，著絲粒分裂，紡錘體消失3.二倍體生物(2n=6)的某細胞處於細胞分裂某時期的示意圖如下,其中①～④表示染色體據圖分析,錯誤的是（     ）
  • 高中實驗說課 | 觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂
    教材所用的材料是洋蔥根尖，其分裂旺盛期是上午10點至下午2點，但生物課不一定都在這個時間段，導致學生臨時取材難以觀察到各時期的細胞。2．實驗時間較長。按教材方法，臨時裝片製作需20min，顯微觀察並記錄結果至少要8分鐘，加上原理講解和結果分析，難以一節課內完成。3．操作不便。
  • PNAS:高大上新技術讓你看到細胞分裂全過程
    2015年9月11日訊 /生物谷BIOON/ --一個來自哈佛大學的研究小組近日在國際學術期刊PNAS上發表文章，他們利用延時拍攝的受激拉曼散射顯微鏡技術觀察到了體內細胞分裂過程中DNA的動態變化，並且這種技術不需要對DNA
  • 細胞分裂
    分裂前的細胞稱母細胞，分裂後形成的新細胞稱子細胞。通常包括細胞核分裂和細胞質分裂兩步。在核分裂過程中母細胞把遺傳物質傳給子細胞。真核細胞分裂包括有絲分裂、減數分裂、無絲分裂。過程簡介細胞分裂（cell division）是活細胞增殖其數目由一個細胞分裂為兩個細胞的過程。分裂前的細胞稱母細胞，分裂後形成的新細胞稱子細胞。一般包括細胞核分裂和細胞質分裂兩步。
  • 肌動蛋白絲控制植物細胞分裂時結構的形狀
    當肌動蛋白絲破裂時，通常向細胞中心收縮的成膜體會異常變寬（藍色箭頭），並且細胞板的形狀也會改變（橙色箭頭）。通常，細胞板從中心向邊緣擴散，但如果沒有肌動蛋白絲，點狀逐漸連接並形成細胞板。上圖和下圖的在分裂結束時間有所不同，因為當肌動蛋白絲被破壞時，細胞板的膨脹逐漸減慢。
  • 回輸至人體內的免疫細胞都幹了些啥?
    免疫細胞捕捉細菌時是不是超萌！ PART 9 這張動圖顯示的是人類胚胎最早的發育階段，細胞分裂增殖變化 PART 10 細胞有絲分裂
  • 細胞分裂新發現 解開25年的科學之謎
    25年前，科學家們就發現細菌能通過在中心位置形成一個Z形環而分裂成兩個子細胞，但是一直以來他們都不清楚其中具體的細胞分裂機制。現在來自哈佛大學等處的研究人員利用先進的顯微鏡，成功解開了這個謎題，發現了細菌如何做到這一點的：它們似乎能在25分鐘內，藉助於多個分子「磚（bricklayers）」從外部構建一個新的細胞壁。
  • 迄今最古老動物化石,顯微CT"看見"6億年前細胞核
    如何有效識別地質歷史早期化石記錄中的真核細胞及其亞細胞結構，是重建地球真核生物早期演化歷史的關鍵所在。我國貴州甕安生物群動物胚胎化石距今6.1億年，是迄今全球最古老的動物化石記錄之一。近日，中國科學院南京地質古生物研究所殷宗軍副研究員和朱茂炎研究員與來自英國、巴西和瑞典的合作者組成的國際團隊，對化石進行了顯微CT掃描。
  • 細胞的減數分裂
    減數分裂發生在生殖細胞中。減數分裂的特徵：DNA複製一次，細胞分裂二次，形成四個子細胞。子細胞的DNA是體細胞的一半。減數分裂分為4個時期：減數分裂前間期、 第一次減數分裂期 、 第二次減數分裂前間期 和 第二次減數分裂。
  • 生命科學學院張傳茂教授實驗室在細胞分裂調控中取得系列進展
    2013年9月4日，美國科學院院刊（PNAS）發表了北京大學生命科學學院張傳茂教授實驗室的一項重要研究進展——TACC3蛋白依賴性非中心體微管的組裝和分選促進紡錘體裝配過程中動粒與微管的捕捉（Fu et al，PNAS，2013）。張傳茂教授實驗室的重點研究方向之一為細胞分裂增殖調控機理研究。細胞分裂增殖是生物界賴以存在的基礎。
  • 細胞學說——細胞分裂程序
    細胞學說是1838~1839年間由 德國植物學家施萊登和 動物學家施旺最早提出，直到1858年才較完善。1858年，德國病理學魏爾肖提出「所有的細胞都來源於先前存在的細胞」的著名論斷，徹底否定了傳統的生命自然發生說的觀點。至此細胞學說才全部完成。
  • 中國科大|將空間解析度推向新極限 提出掃描拉曼埃分辨顯微術
    近日，中國科學技術大學侯建國院士領銜的單分子科學團隊的董振超研究組與羅毅研究組，在單分子拉曼成像領域取得重大進展，將空間解析度推向新極限，實現了埃級單化學鍵分辨的分子內各種振動模式的實空間成像，並提出了一種全新的分子化學結構重構技術——掃描拉曼埃分辨顯微術（Scanning Raman Picoscopy
  • Nature:幹涉測量光激活定位顯微技術(iPALM)發現細胞粘著斑蛋白...
    來自美國國立衛生研究院，霍德華休斯醫學院，佛羅裡達州立大學等處的研究人員利用一種稱為幹涉測量光激活定位顯微技術（iPALM，interferometricphotoactivated localization microscopy）的方法，發現了細胞粘著斑(focal adhesion)蛋白的顯微結構，從而為理解這一重要的蛋白結構，以及分析蛋白功能提供了新的信息。
  • 細胞生物學之細胞分裂與細胞周期
    （概念、類型、結構特         點）和周期蛋白依賴性激酶（概念、結構特點、活化的條件及CKI的負       調控）1、細胞周期的概念及細胞周期各時相的主要特徵答：細胞周期（cell cycle）是細胞從一次有絲分裂結束開始，經過物質準備，到下一次有絲分裂終了所經歷的全過程。
  • 新的細胞分裂理論
    為了幫助科學家研究這一重要過程，艾倫細胞科學研究所推出了一種新工具，即集成有絲分裂幹細胞，可以顯示細胞分裂——或有絲分裂——在一般人類幹細胞中的樣子。集成的有絲分裂幹細胞是艾倫細胞科學研究所開發的一種新工具，用於可視化細胞分裂過程中人類幹細胞的樣子。
  • 專題5 細胞分裂
    D．M蛋白發揮作用後，感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期2．A．圖甲、丙中細胞處於減數第一次分裂時期B．圖甲細胞中同源染色體已彼此分離C．圖乙細胞中5個四分體排列在赤道板附近D．圖中細胞按照減數分裂時期排列的先後順序為甲→乙→丙→丁