激光天博体育官网是生物学的关键工具

使用光学天博体育官网in生命天博体育官网可以追溯到荷兰商人Anton Van Leeuwenhoek的时代，他著名地使用它来瞥见了微小的生命形式。快进约400年，整个生命科学的科学家仍然依靠光学天博体育官网作为其工作中的关键工具。无论如何，这都是令人印象深刻的寿命。当然，“微观”一词长期以来一直是一个普遍接受的术语，用于指代小事。

3D天博体育官网在作用中。小鼠颈动脉，其中几个细胞成分使用变色龙发现激光器中的两个波长可视化为不同的颜色。 主图像显示了颈动脉“脸部”，右侧的垂直切片是动脉壁的正交视图。

用天博体育官网映射寿命

为什么光学天博体育官网仍然如此重要，这与激光有什么关系？好吧，这是想象小事物结构的最简单工具。但同样重要的是，它已经发展成为唯一可以告诉您这些结构制成的工具。通过操纵和测量与样品相互作用的光的颜色（波长），科学家可以生成各种不同生化物的图。而且，由于从单个细胞变形虫到树，再到大象的每个生物体都是基于复杂的生化反应，这是一个非常有用的能力。

这个化学映射曾经很粗糙。一百年前，植物或动物的死亡（“固定”）样本将用彩色染料化学处理，称为污渍。这可能附着在样品中的所有脂肪上，也可能附着所有蛋白质。然后，观看者可以看到样品的哪些部分是由该染料着色的，哪些位不是。

今天的天博体育官网家有多种染料可供选择，他们的研究要复杂得多。其中大多数是通常称为荧光团或荧光染色体的荧光化学物质。 （荧光材料在一个波长处吸收光，并以不同的，更长的波长重新发射光。）一些荧光团只是从瓶子中出现的化学物质，但通常它们是荧光蛋白，植物或动物已被遗传修饰以直接产生以直接产生。

激光是终极天博体育官网光源

但是天博体育官网呢？好吧，我们现在来了。事实证明，天博体育官网是执行的终极光源荧光天博体育官网出于多种原因。科学家想使用天博体育官网查看更高的细节。我们称之为空间分辨率，或者只是分辨率。他们还想看真实的三维事物，而不仅仅是薄片。他们还希望使用天博体育官网观察实时的生物学。事实证明，激光是解锁所有这些的光源。

激光器为荧光天博体育官网带来了几个杀手的优势。首先，激光仅以一个波长发出光。在一定程度上要感谢我们的天博体育官网泵送半导体（OPSL）技术，可以选择此波长以匹配特定荧光团的吸收。然后，在天博体育官网官网相机前方的玻璃滤镜，然后阻止样品散射的激光（即眩光），并确保仅荧光选择性地摄入。现在，您可以使用灯或带有过滤器的LED获得一个波长。但是，激光输出梁可以集中在比任何灯或LED的光线点要小得多。这是共聚焦激光扫描天博体育官网官网（CLSM）的关键，该扫描天博体育官网官网（CLSM）提供了3D图像，而无需所有焦点背景荧光，否则这将使这种情况变得不可能。

天博体育官网器也可以提供比灯或LED更高的强度；因此，即使是微弱的荧光也可以快速成像。再加上天博体育官网的高强度和可调节强度是使最新的超级关键天博体育官网技术（例如，棕榈，暴风雨），产生以分辨率为几纳米的图像。这是一件大事，在2014年获得了诺贝尔奖，因为直到40年前，人们认为您永远无法将可见的天博体育官网超越衍射的硬限制，即约250纳米。

实时

在生命科学的许多领域，最著名的是神经科学，研究人员希望成像深度与分辨率一样多。他们希望将锋利的图像深入组织内部甚至整个天博体育官网体内部。他们想在活组织上这样做。尽管共聚焦和超天博体育官网方法非常适合固定样品，它们通常对实时样品造成过多的光损伤。幸运的是，一种叫做的技术多光子天博体育官网遇到由超快天博体育官网器启用的挑战。 （又是诺贝尔奖！）。实际上，这是超快天博体育官网器的重要应用变色龙超快天博体育官网，仅适用于多光子天博体育官网。

寻求未来，科学家正在开发基于多光天博体育官网的实时活检等医学应用的工具。这是可能的，因为某些多光子方法甚至根本不需要染料或荧光蛋白！这些集体称为无标签成像。

，这只是对生物学对激光天博体育官网的巨大影响的微观瞥见。我们想认为，范·李温霍克（Van Leeuwenhoek）会惊讶和印象深刻，因为我们是！