告別黑白灰 電子顯微鏡下也有斑斕色彩

　　2017-04-27 19:36:28　來源: 科普中國網(北京)

　　電子顯微鏡拓寬了人類視野，但黑白配的視覺效果，讓人難覓超微組織或個體的蹤跡。前段時間，一項最新的研究成果給細胞穿上了五彩「外衣」，使顯微鏡下的微觀世界更為生動絢麗。常規的電子顯微鏡實現了樣品的黑白色系成像，真菌、病毒等微小組織和個體在顯微鏡下無處遁形，但是黑白色系總是籠罩著一種朦朧美，對找准鏡頭下的 「小精靈」帶來了一定難度。

　　

　　被著色的微觀結構，圖片來源：ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

　　細胞穿上「私人定製」鑭系外衣

　　為了更準確地對微觀世界的物質進行區分，加州大學聖地亞哥分校生物系統研究中心的科研人員利用鑭系金屬為細胞上色，通過稀有金屬的特有屬性，使細胞樣品在電子顯微鏡下顯示出紅、黃、綠三種顏色。

　　不同顏色分別代表了不同的微觀對象，在不降低圖片解析度的情況下，增加了超微物體的辨識度。

　　這個研究成果發表於前段時間出版的《Cell Chemical Biology》上。

　　

　　著色技術下的「楚河漢界」， 圖片來源：ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

　　微觀世界的交通信號燈

　　這個讓電子顯微鏡呈現新色彩的技術是怎樣實現的呢？

　　與普通的電子顯微鏡成像一樣，研究人員首先利用重金屬（如鉛）預處理樣品，形成樣品的基本層（灰度層）；之後選取不同種類的鑭系金屬處理樣品，按順序為其「著色」。

　　之所以選取鑭系金屬，是因為相較於其他金屬而言，鑭系金屬更「龜毛」、更「挑剔」，並且只鍾情於特定的分子類型。

　　不同的稀土金屬種類會鎖定不同的目標物，電子束與附著在超微物體上的金屬相互作用后，會呈現出不同的顏色。

　　這一技術的難點就在於如何能在不交叉感染的前提下，實現物質的分層著色。

　　研究者已成功在細胞上完成了紅、黃、綠三種顏色的著色。在今後的研究中，他們希望能實現更多顏色的完美著色。

　　

　　研究人員利用著色技術來展示兩個星狀膠質腦細胞可以連接到同一個神經突觸上，圖片來源：S.R. ADAMS ET AL/CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016

　　在科學家門的努力下，技術總在不斷地更新進步，讓我們對這個世界的認知也越來越豐富。電子顯微鏡能幫助我們觀察微小的病毒、細胞超微結構。

　　在以往，電子顯微鏡下所能看到的就是一個黑白灰的世界，但有了這項技術，科學家們就可以用它拍細胞的「彩色照」啦，它也會幫助科學家們，揭開微觀世界更多的生命奧秘哦。