13/01/04
Udviklingen af mikroteknologi, så forskere lettere kan trænge ind i mikroverdenen. Men under et almindeligt mikroskop er cellens udseende det samme, det er vanskeligt at skelne. Til dette formål har forskere opfundet en række forskellige metoder: brugen af genteknologi til at transformere cellerne, brugen af farvestof til cellefarvning...... Endelig, set i mikroskopets lys, er cellen ikke længere monoton, men et smukt syn.
Uanset om vi kan lide det eller ej, vil øjnene altid bruge den samme form for informationsindsamling foran objektet: nethindeceller indfanger fotoner. Informationen vil blive sendt til hjernen, hjernen reducerer billedet. Hvis objektet er for lille, er fotonens refleksion for lille, og det menneskelige øje kan ikke se dens struktur. På nuværende tidspunkt er vi nødt til at observere den mikroskopiske teknik. Denne artikel viser, at billederne ikke kun har vigtig akademisk værdi, men også en stærkere kunstnerisk skønhed. Disse billeder repræsenterer de mest avancerede optiske mikroskopiteknikker inden for biologisk forskning.
I øjeblikket gennemgår optisk mikroskopi en hidtil uset forandring. Forskere bruger nye fluorescerende markører og genteknologi til at modificere vævsprøver, hvilket gør det muligt for mikroskoper at indfange farver i vævsprøverne og åbner døren til "opdagelsen". Det er en ny teknologi, som forskerne har taget i brug. Med denne teknik kan hver musehjernenerve vise en række forskellige farver, der er læselige, hvilket gør det muligt at spore neurale netværk i kompleksiteten ved at analysere specifikke aksonaler og også tegne en komplet kortlægning af neurale netværk -- med gammel billeddannelsesteknologi er det umuligt at fuldføre opgaven.
Mikroskopets nøjagtighed er også forbedret. Vi kan lave et mærke i et bestemt protein og derefter bruge mikroskopet til at observere dets aktiviteter i organiseringslinjen; celledeling og differentiering i processen i hver eneste detalje, og vi kan også få et overblik over alt. Forskere kan hurtigt optage i klart lys, indfange øjeblikkelige begivenheder i en celle eller et væv, for at observere intracellulære fine livsprocesser under svagt lys. Med udviklingen af mikroteknologi vil modsætningen mellem hastighed og opløsning af billedoptagelse blive løst.
I øjeblikket kan adskillige mikroskopiske teknikker bruges til at observere selv de mest subtile biologiske strukturer (og behandlingen blev observeret i et stort antal observationsdata). Den brede anvendelse af disse teknikker har lagt et solidt fundament for at forstå livets essens.
Komplekse hjerner: Brug to-fotonmikroskopi (2-fotonmikroskopi) fra University of California, San Diego, Thomas Deerinck (Thomas Deerinck), der optager et stykke af kun 400 µm tykke muse-lillehjernevævsprøver med fin mikrostruktur (billedet ovenfor), den grønne er Purkinje-celler (Purkinje-neuron), den røde er astrocytter (gliacelle), den blå er kernen. Jean Rivet (Livet Jean), Harvard University (), ved hjælp af konfokalmikroskopi (konfokalmikroskopi), et genetisk modificeret musehjernestammevævssnit (340 m). Som et resultat af den genetiske modifikation har hver neuron i musen en forskellig farve (se nedenfor). For at give neuroner en forskellig farve (dvs. "hjernebow"), vil forskere være i stand til at observere retningen af et enkelt axon i det komplekse neurale netværk.
Vævsstruktur i musens indre øre
Fordi rummet er smalt og ikke let at adskille, er det indre øres struktur meget vanskelig at observere. Sonia Piott (Sonja Pyott) fra University of North Carolina i Wilmington har fanget hårceller fra det indre øre hos mus (øverst til venstre). Disse celler kan mekanisk omdanne lydbølger til elektriske pulssignaler. På billedet er hårcellerne grønne, og hårcellerne er røde og blå, derefter kernen (konfokalmikroskopiteknik). Glenn MacDonald (MacDonald Glen), University of Washington, bruger en lignende farvningsmetode til at fange vævsstrukturen i det indre øre hos mus (konfokalmikroskopi).
Muskelfibre i Drosophila
Muskelceller udgør et stærkt muskelvæv. Et tværsnit af musenes tungemuskler er vist på billedet ovenfor, taget af Thomas Deerinck (Thomas Deerinck) fra University of California, San Diego. Følgende billede viser hånden af Hermann Aeberli (Aberle Hermann) fra University of Münster, Tyskland, der viser de forstørrede muskelfibre hos frugtfluer. På grund af den genetiske variation ser frugtfluens muskelfibre uorganiserede ud (konfokalmikroskopi).
Gederben 4 gange
Finner og gedeknogle: to billeder viser den tætte vævsstruktur i hvirveldyrets krop. Ramat Gan, Israel. Samuel Silberman satte et fiskefinneben forstørret hundrede gange oven på det plettede efterår (ved hjælp af fiberoptisk belysningsteknologi). For at observere ændringerne i knogledannelsen i knoglemineraltæthed og mineralindhold i stigende grad, forstørrede Mo Moffett Cancer Center Mark Lloyd (Mark Lloyd) og Noel Clark (Noel Clark) gedebenet fire gange (se diagram, Hirono-mikroskopi).
Gederben 4 gange
Finner og gedeknogle: to billeder viser den tætte vævsstruktur i et hvirveldyrs krop. Ramat Gan, Israel. Samuel Silberman. Shamuel Silberman lagde et fiskefinneben, der var forstørret hundrede gange, og ovenpå var det plettede efterår (ved hjælp af fiberoptisk belysningsteknologi). For at observere ændringerne i knogledannelsen i knoglemineraltæthed og mineralindhold i stigende grad, forstørrede Mo Moffett Cancer Center Mark Lloyd (Mark Lloyd) og Noel Clark (Noel Clark) gedebenet fire gange (se diagram, Hirono-mikroskopi). Mikrotubuli dannes omkring kromosomerne (blå).
Her er Jan Schmoranza (Sch-moranzer Jan), Columbia University, cellemembranen i celler behandlet med serumudsultning, og strukturen af mikrotubuli (grøn). Fra grafen set har fibroblasternes mikrotubuli udvist unormal adfærd. Mikrotubulernes diameter er omkring 20 nm, og normalt, når der er et mellemrum i cellemembranen, vil mikrotubuli aggregere ved brudstedet, men situationen er ikke tilfældet. I interfasecellen, Duke U-serdar, fangede Tulu (U. serdar Tulu) i 138 μm brede horisonter kromosomet (blå) omkring dannelsen af mikrotubuli (gul, nedenfor).
Disse billeder, jeg kan ikke lade være med at tænke på den berømte fysiker Richard Feynman (Feynman Richard) i "sjov"-historien. En ven af Feynman havde troet, at videnskabsmænd ikke anerkender blomsters skønhed dybt, men også de smukke blomster, der åbner sig i sekser og syvere, og til sidst bliver til uinteressante ting. Feynman var ikke enig i vennens synspunkt og sagde: "Jeg synes, han er lidt sjov. Først og fremmest, hvad er forskellen på ham og mig, og hvad jeg ser? Jeg tror, at selvom jeg ikke har den samme æstetiske træning som ham, kan jeg også værdsætte en blomsts skønhed...... Lad os forestille os, at cellebevægelse ikke er en skønhed? Jeg mener, blomstens skønhed ligger ikke kun i den makroskopiske form, i den mikroskopiske verden er dens indre struktur lige så fascinerende. Og blomster kan bekæmpe Yan af insekter fra Forsynet, hvilket i sig selv er en meget interessant ting, set ud fra den synsvinkel, at insekter måske også kan skelne mellem farver. For at se de smukke blomster vil jeg gerne finde ud af et spørgsmål: de lavere dyr ved også, hvordan man værdsætter blomsters skønhed? Hvorfor har de evnen til at smage? Disse interessante spørgsmål har bevist, at videnskabelig viden kun vil gøre blomsterne mere mystiske, mere spændende og mere ærefrygtindgydende."
