新的成像技术不是最后的手段

在微观水平上对生物样品进行成像的方法多种多样，每种方法都有自己的优点和缺点。包括东京大学研究人员在内的一组研究人员首次将两种领先的成像技术的各个方面结合起来，创造出一种对生物样本进行成像和分析的新方法。它的概念被称为RESORT，为以前所未有的细节观察生命系统铺平了道路。

自从人类能够操纵玻璃以来，我们就使用光学设备来观察微观世界，细节越来越多。我们能看到的越多，我们就越能理解，因此改进我们用来探索周围世界和我们内心的工具的压力很大。当代显微成像技术远远超出了传统显微镜所能提供的范围。两种领先的技术是超分辨率荧光成像，它提供了良好的空间分辨率，以及振动成像，它降低了空间分辨率，但可以使用广泛的颜色来帮助标记细胞中的多种成分。

“我们受到这些成像技术的局限性的激励，试图创造更好的东西，通过RESORT，我们相信我们已经实现了这一目标，”东京大学先进科学技术研究中心的Yasuyuki Ozeki教授说。“RESORT代表可逆的饱和光学拉曼跃迁，它结合了超分辨率荧光和振动成像的优点，而不会继承两者的缺点。这是一种基于激光的技术，使用称为拉曼散射的东西，拉曼散射是分子和光之间的特殊相互作用，有助于识别显微镜下样品中的物质。我们成功地对细胞中的线粒体进行了RESORT成像，以验证该技术。

RESORT成像有几个阶段，虽然看起来很复杂，但设置没有它旨在取代的技术那么复杂。首先，需要用称为光开关拉曼探头的特殊化学品对要成像的样品的特定成分进行标记或染色，其拉曼散射可以通过RESORT使用的不同种类的激光进行控制。接下来，将样品放置在用于正确照亮样品并构建其图像的光学设备中。为此，然后用双色红外激光脉冲照射样品，以检测拉曼散射、紫外线和特殊的甜甜圈形可见光束。这些共同限制了可能发生拉曼散射的区域，这意味着最后阶段，成像，可以在非常精确的点检测探针，从而实现高空间分辨率。

“这不仅仅是获得更高分辨率的显微样品图像;毕竟，电子显微镜可以更详细地成像这些东西，“Ozeki说。“然而，电子显微镜必然会损坏或阻碍它们观察到的样品。通过未来的开发，为拉曼探头的调色板添加更多颜色，RESORT将能够对活体样品中的许多组分进行成像，以前所未有的方式分析复杂的相互作用。这将有助于更深入地了解基本的生物过程，疾病机制和潜在的治疗干预措施。

该团队的主要目的是改进用于医学研究领域和相关领域的显微成像。但它在激光器设计方面取得的进步也可以用于其他需要高功率或精确控制的激光应用，例如材料科学。

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