13/01/04
Utvecklingen av mikroteknologi, så att forskare lättare kan tränga in i mikrovärlden. Men under ett vanligt mikroskop är cellens utseende detsamma, det är svårt att skilja åt. För detta ändamål har forskare uppfunnit en mängd olika sätt: användning av genteknik för att transformera cellerna, användning av färgämne för cellfärgning...... Slutligen, med tanke på mikroskopet, är cellen inte längre monoton, utan en vacker scen.
Oavsett om vi vill det eller inte, kommer ögonen alltid att använda samma typ av informationsinsamling framför objektet: näthinneceller fångar fotoner. Informationen skickas till hjärnan, vilket minskar hjärnans förmåga att ta bilder. Om objektet är för litet blir fotonens reflektion för liten, vilket gör att det mänskliga ögat inte kan se dess struktur. I nuläget måste vi observera den mikroskopiska tekniken. Denna artikel visar att bilderna inte bara har ett viktigt akademiskt värde, utan också en starkare konstnärlig skönhet. Dessa bilder representerar de mest avancerade optiska mikroskopiteknikerna inom biologisk forskning.
För närvarande genomgår optisk mikroskopi en exempellös förändring. Forskare använder nya fluorescerande markörer och genteknisk modifiering av vävnadsprover, vilket gör att vävnadsprover kan bli färgglada i mikroskop och öppnar dörren till "upptäckten". Det är en ny teknik som forskarna har tagit till sig. Med denna teknik kan varje mushjärnnerv visa en mängd olika färger och vara läsbar, vilket gör att vi kan spåra neurala nätverk i komplexiteten genom att analysera specifika axoner, och även rita en komplett kartläggning av neurala nätverk – med gammal bildteknik är det omöjligt att slutföra uppgiften.
Mikroskopets noggrannhet förbättras också. Vi kan göra ett märke i ett visst protein och sedan använda mikroskopet för att observera dess aktiviteter i organisationslinjen; celldelning och differentiering i varje detalj, och kan också fånga allt på ett ögonkast. Forskare kan snabbt fånga i starkt ljus, fånga omedelbara händelser i en cell eller vävnad, för att observera intracellulära fina livsprocesser i svagt ljus. Med utvecklingen av mikroteknologi kommer motsättningen mellan hastighet och upplösning vid bildtagning att lösas.
För närvarande kan flera mikroskopiska tekniker även användas för att analysera de mest subtila biologiska strukturerna (och behandlingen har observerats i ett stort antal observationsdata). Den breda tillämpningen av dessa tekniker har lagt en solid grund för att vi ska förstå livets essens.
Komplexa hjärnor: Med hjälp av tvåfotonmikroskopi (2-fotonmikroskopi) från University of California, San Diego, tog Thomas Deerinck (Thomas Deerinck) ett 400 µm tjockt vävnadsprover av lillhjärnan från mus med fin mikrostruktur (bilden ovan). Grönt är Purkinjeceller (Purkinje-neuron), rött är astrocyter (gliaceller), blått är cellkärna. Jean Rivet (Livet Jean), Harvard University (), använde konfokalmikroskopi (konfokalmikroskopi) för att genetiskt modifiera en mushjärnstamvävnadsskiva (340 µm). Som ett resultat av den genetiska modifieringen har varje neuron hos musen en annan färg (se nedan). För att ge neuroner en annan färg (dvs. "hjärnbåge") kommer forskare att kunna observera riktningen för ett enda axon i det komplexa neurala nätverket.
Vävnadsstrukturen i musens inneröra
Eftersom utrymmet är smalt och inte lätt att separera är innerörats struktur mycket svår att observera. Sonia Piott (Sonja Pyott) vid University of North Carolina i Wilmington fångade hårceller från musens inneröra (ovan till vänster). Dessa celler kan mekaniskt omvandla ljudvågor till elektriska pulssignaler. På bilden är hårcellerna gröna, och hårcellerna är röda och blå, sedan kärnan (konfokalmikroskopiteknik). Glenn MacDonald (MacDonald Glen), University of Washington, använder en liknande färgningsmetod för att fånga vävnadsstrukturen i musens inneröra (konfokalmikroskopi).
Muskelfibrer i Drosophila
Muskelceller utgör en hård muskelvävnad. Tvärsnitt av mössens tungmuskler visas på bilden ovan, fotograferad av Thomas Deerinck (Thomas Deerinck) vid University of California, San Diego. Följande bild visar Hermann Aeberlis (Aberle Hermann) hand vid universitetet i Münster, Tyskland, som visar fruktflugornas förstorade muskelfibrer. På grund av den genetiska variationen ser fruktflugornas muskelfibrer oorganiserade ut (konfokalmikroskopi).
Getben 4 gånger
Fenor och getben: två bilder visar den täta vävnadsstrukturen i ryggradsdjurets kropp. Ramat Gan, Israel, Samuel Silberman Shamuel Silberman placerade ett fiskfenben förstorat hundra gånger, och det fanns ovanpå den fläckiga hösten (med hjälp av fiberoptisk belysningsteknik). För att observera förändringar i benbildning i bentäthet och mineralinnehåll i ökande grad, staden Tampa, Florida Mo Moffett Cancer Center Mark Lloyd (Mark Lloyd) och Noel Clark (Noel Clark) getbenet förstorat fyra gånger (se diagram, Hirono-mikroskopi).
Getben 4 gånger
Fenor och getben: två bilder visar den täta vävnadsstrukturen i ryggradsdjurets kropp. Ramat Gan, Israel, Samuel Silberman. Shamuel Silberman placerade ett fiskfenben förstorat hundra gånger, och där fanns den fläckiga hösten ovanpå (med hjälp av fiberoptisk belysningsteknik). För att observera förändringar i benbildning i bentäthet och mineralinnehåll i ökande grad, förstorade Mo Moffett Cancer Center Mark Lloyd och Noel Clark getbenet fyra gånger (se diagram, Hirono-mikroskopi). Mikrotubuli bildas runt kromosomerna (blå).
Här är Jan Schmoranza (Sch-moranzer Jan), Columbia University, cellmembranet hos celler som behandlats med serumsvält, och mikrotubulis struktur (grönt). Från grafen som syns i bilden har fibroblasternas mikrotubuli uppvisat onormalt beteende. Mikrotubulis diameter är cirka 20 nm, vanligtvis, när det finns ett mellanrum i cellmembranet, aggregerar mikrotubuli vid öppningen, men så är inte fallet. I interfascellen, Duke U-serdar, fångade Tulu (U. serdar Tulu) i 138 μm breda horisonter kromosomen (blå) runt bildandet av mikrotubuli (gul, nedan).
De här bilderna kan jag inte låta bli att tänka på den berömde fysikern Richard Feynman (Feynman Richard) i det "roliga" i berättelsen. En vän till Feynman hade trott att forskare inte inser blommornas skönhet på djupet, utan att de vackra blommorna öppnar sig vid sexor och sjuor, och så småningom blir ointressanta saker. Feynman höll inte med vännen om hans synvinkel och sa: "Jag tycker att han är lite rolig. Först och främst, vad är skillnaden mellan honom och mig och vad jag ser? Jag tror att även om jag inte har samma estetiska utbildning som han, kan jag uppskatta en blommas skönhet...... Låt oss föreställa oss att cellrörelser inte är en skönhet? Jag menar, blommans skönhet ligger inte bara i den makroskopiska formen, i den mikroskopiska världen är dess inre struktur lika fascinerande. Och blommor för insekter från Providence och kamp mot Yan, vilket i sig är en mycket intressant sak, med tanke på att insekter också kan skilja mellan färger. För att se de vackra blommorna skulle jag vilja ställa en fråga: de lägre djuren vet också hur man uppskattar blommornas skönhet? Varför har de förmågan att smaka? Dessa intressanta frågor har bevisat att vetenskaplig kunskap bara kommer att göra blommorna mer mystiska, mer spännande, mer vördnadsfulla."
