新型螢光顯微鏡面世

    顯微鏡是一種可以放大微小物體的儀器，讓大家能夠觀察到平常看不見的細節。細胞內部結構究竟如何？標準顯微鏡在回答這個問題方面無法勝任。日前在一項最新研究中，來自德國哥廷根大學、哥廷根醫學中心和英國牛津大學的研究團隊，成功開發出一款解析度達到五納米的螢光顯微鏡。這款高解析度顯微鏡有望揭示細胞內部極為細微的結構，促進生物醫學等領域的發展。

    研究人員指出，細胞內部包含多種微觀結構，例如，人體細胞內存在一種約七納米寬的微管支架；突觸間隙，即兩個神經細胞之間或神經細胞與肌肉細胞之間的距離，通常僅為十納米至五十納米。傳統顯微鏡的最高解析度約為二百納米，因此這些細胞內結構的尺寸遠小於顯微鏡的分辨能力，導致只能生成不完整的圖像。最新開發的新型顯微鏡的解析度高達五納米，使其能夠捕獲級為細微的細胞結構，有望為科學家提供更豐富的信息。

    日常用語中之顯微鏡多指光學顯微鏡，放大倍率和清析度（聚焦）為顯微鏡重要因素。顯微鏡的類型有許多，最常見的是光學顯微鏡，而螢光顯微鏡是一種使用螢光或磷光物質的光學顯微鏡，或除此之外使用反射和吸收用於研究的有機或無機物質的特性。研究人員表示，新顯微鏡是一種螢光顯微鏡，其功能依賴於“單分子定位顯微技術”。在這種顯微鏡下，樣品中的單個螢光分子被打開和關閉，其位置被非常精確地確定。然後，研究人員根據這些分子的位置，對樣品的整個結構進行建模。目前這一技術的解析度約為十納米至二十納米。

    研究人員在高靈敏度探測器和特殊數據分析的說明下，將這種顯微鏡的解析度提高了一倍。這意味着，即使是兩個神經細胞之間連接區域內蛋白質組織微小的細節，也能非常精確地揭示出來。

    近年來在生物學研究中，螢光標籤被廣泛地使用來標定生物分子，使螢光顯微鏡變得更加重要。研究人員指出，螢光顯微鏡用於研究細胞內物質的吸收、運輸、化學物質的分佈及定位等。細胞中有些物質，如葉綠素等，受紫外線照射後可發螢光；另有一些物質本身雖不能發螢光，但如果用螢光染料或螢光抗體染色後，經紫外線照射亦可發螢光，螢光顯微鏡有助對這類物質進行定性和定量研究的工具之一。研究人員表示，新開發的顯微鏡技術不僅能提供數納米範圍內的解析度，而且經濟高效、易於使用。他們還開發了一個用於處理數據的開源軟件包，這開源軟件包操作快捷靈活，以方便更多專家使用。

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