2014/12/18 15:06:43
还有什么比显微镜工作者从细胞世界获得的图像更惊人呢？除了美之外，这样的照片还揭示了关于“细胞和生物分子运行及互动的方式”的新见解。在2014年显微镜技术有哪些研究进展使我们赞叹不已呢？
单凭想象，我们不能看到行动的细胞，不能定位蛋白质或其他生物分子。细胞成像的力量是公认的，在今年秋季早些时候，三位显微镜先驱者，因研制出超分辨率荧光显微镜，获得了今年的诺贝尔化学奖。就像超分辨率显微镜的进展，可以从根本上改变我们看细胞世界的方式。但是，无论它是一个主要的里程碑还是日常进展，都能使我们节约花在板凳上的时间和资源，新的成像技术总是备受研究界的需要和欢迎。为此，BioTechniques的编辑回顾了这一年来的显微镜技术进展，选择了2014年发表的我们最喜爱的论文。我们的选择清楚地显示，成像方法的日益多样性，正被应用于当今的生命科学研究。
1.“Two-color fluorescent in situ hybridization using chromogenic substrates in zebrafish,”by Schumacher et al. (November 2014)
当谈到显微镜时，我们被宠坏了。我们看到的大多数共聚焦图像有多种颜色，可提供一系列的数据。然而对一些技术来说，这些颜色付出了代价。对于双色荧光原位杂交（FISH）来说，检测弱表达的转录本和监测实验过程中的信号强度及背景值，成本一直很高。辛辛那提儿童医院Saulius Sumanas的研究小组，深入研究了将显色底物而不是传统标记探针应用于FISH的可能性。结合NBT/BCIP和Vector Red——它们具有非重叠的反射波长，作者创建了一种程序，利用碱性磷酸酶的长反应性、显影反应的显色监测和高分辨率的荧光成像，来比较斑马鱼的基因表达模式。
2. “Robust and artifact-free mounting of tissue samples for atomic force microscopy,” by Morgan et al. (September 2014)
原子力显微技术（AFM）是一种用于研究细胞和组织物理特性的技术。AFM的一个缺点是，在成像之前需要固定组织样品。一般通过胶水或干燥样品来完成固定，这两者都可能产生人工误差。为了消除这种可能的错误来源，加州大学戴维斯分校的Paul Russell及其同事，构建了一种设备，他们称之为组织软夹紧固定保持器（SCIRT），用其来固定AFM样品。利用SCIRT，Russell的研究小组能够处理小样本，提供样本的不断水化，消除胶水及其相关的人工误差，甚至在AFM测量之后还能恢复样品。
3. “Multi-modality imaging of a murine mammary window chamber for breast cancer research,” by Schafer et al. (July 2014)
有时候，用一种以上的技术来影像样品或标本比较划算。光学显微镜可以提供细胞水平细节的信息，像磁共振成像（MRI）这样的技术，可以提供更大结构的高分辨率形态学信息，例如肿瘤的尺寸和形状。在今年7月，美国亚利桑那大学的Arthur Gmitro及其同事，详细介绍了他们的新方法，用于小动物肿瘤微环境成像。研究人员利用一种植入的乳房视窗，用光学显微镜以及MRI和核成像，来影像肿瘤环境。通过相同的乳腺视窗，用多种成像技术专注于一个单一解剖区域的能力，可提供乳腺癌细胞和肿瘤生长之间关系的新见解。
4. “Investigation of membrane protein–protein interactions using correlative FRET-PLA,” by Ivanusic et al. (October 2014)
并不是所有的新成像技术都将会产生明亮、高对比度的彩色图片，赢得显微镜图像竞赛，但是即使外形不美观的方法，仍然能够产生美好的信息。德国柏林的Daniel Ivanusic及其同事，在今年10月份发表了一个这样的例子。荧光能量共振转移（FRET）和邻近连接技术（PLA）这样的技术，可以用来监测蛋白质是否和何时相互作用。Ivanusic的研究小组意识到，将相关的FRET和PLA技术组合起来，或许能够检测膜蛋白相互作用，要优于单独使用每项技术。他们发现，在蛋白相互作用研究中，这一系列实验可验证相关FRET-PLA的稳健性和可靠性。
5. “Nuclear LC3-positive puncta in stressed cells do not represent autophagosomes,” by Buckingham et al. (November 2014)
最后，有些时候需要提醒你的是，看得到不一定意味着相信。在11月份，爱荷华大学的Charles Grose及其研究小组，深入研究了两个研究小组的最近观察结果，这两个小组研究细胞中的细胞核LC3-阳性斑点。LC3抗体与自噬体有关，这应该意味着自噬体的核定位——以前认为并不存在的东西。Grose及其研究小组发现，观察到的染色并不是LC3特定的，而是由某一通透性和杂交条件引起的非特异性染色。