活細胞成像技術--活細胞成像工作站介紹--創(chuàng)博環(huán)球（北京）生物科技有限公司整理
我們知道以往的固定組織揭示了非常多的自然秘密，給了我們很大的啟示，現在的科學研究則向在最真實的條件下觀察自然發(fā)展。縱觀顯微鏡的歷史，直到15年前，科學家主要還是處理死細胞。現在，活細胞的應用已經非常普及了。

加拿大McGill大學成像實驗室主任Claire M.Brown表示，要達到這個研究目的，我們非常需要一個不損壞細胞的封閉環(huán)境、且具有比較理想的成像條件。這一條件尤其對于進行動態(tài)、三維成像的多標記樣品來說尤其重要。讓人高興的是，近年來在光學設計、多靈敏檢測器、優(yōu)選探針和先進軟件方面的改善，使得這一切成為可能。今天的活細胞工作站，不僅僅限于觀察，目前的趨勢已經從結構或細胞器的分析，轉向了功能的相互影響觀察研究。

目前，科學家可以便利的購買到活組織應用的整合新設備，而不用將系統(tǒng)簡單的拼湊在一起。如，”Leica、Zeiss、Olympus和Nikon公司都提供適用于活細胞的倒置研究型顯微鏡。這些設備可以手動，也可以完全自動化。其他公司也將活細胞成像與高分辨率有機的結合在一起。Leica公司市場部經理表示：“Leica TCSSP5寬帶激光共聚焦顯微鏡將活細胞功能成像與單一的結構共聚焦系統(tǒng)中的最高分辨率結構成像結合在一起，實現了兩者的實時結合。”Leica的全內發(fā)射熒光顯微鏡（AMTIRF）對分子和膜運輸之間的囊泡轉運、相互作用成像尤其有用。在照明波動中，這種設備也能控制照明的深度以及傳播方向。Nelson認為，計算機對這些變量的完全控制，確保了精確的、可重復的成像效果。

Nikon活細胞成像工作站
Nikon的TE2000倒置顯微鏡系列，也為活細胞成像提供了便利。共聚焦和外熒光成像技術相結合，同時為觀察樣品提供幫助。此外，串聯(lián)顯微鏡包括降噪器，這種特殊的裝置可以吸收掉光路上的雜光，將信噪比（S/N）提升五倍以上，使熒光影像觀察、擷取更為清晰。微速攝影成像正逐漸變得重要起來。Olympus和其他幾家公司提供了零點漂移聚焦補償系統(tǒng)設備，確保了超時獲得的成像效果仍然色彩鮮明。

Okolab活細胞成像工作站
當成像時間增加時，細胞需要更好的環(huán)境調控。Okolab公司為顯微鏡下的細胞提供的是與傳統(tǒng)培養(yǎng)箱一樣的環(huán)境。為了評估顯微鏡培育器的性能，Okolab公司將新設備與常規(guī)的CO2培養(yǎng)箱進行了比較，測試結果表明，Okolab顯微鏡之下的細胞環(huán)境與常規(guī)培養(yǎng)箱中的濕度、CO2、溫度條件相同。

在實驗中，必須保證細胞在照明的條件下也能存活。幸運的是，新探針只需要較少的光就可以被激發(fā)，并且改良的照相機只需要很少量的熒光。成像應用專家菲利說道：“需要的光少，曝光時間就更短。”產生的光毒性和光漂白作用就輕，細胞沒有受到損壞，就能進行更長時間的成像實驗。成像技術在瞬時清晰度性能方面的改善，讓研究人員獲得了更多的信息。

Olympus活細胞成像工作站
說起近幾年最讓人激動的進展，應該是“有更多更好的生物學標記”，尤其是熒光染料，讓科學家標記更準確。改善的探針，靈敏的共聚焦系統(tǒng)，能以非常高的速度獲得多維信息。“探針改良部分來自于激發(fā)波長的擴展。例如，較長的波長在低能量的情況下就可以激發(fā)，而這樣做對活細胞來說要溫和得多。Olympus的顯微鏡是為近紅外光設計的。因此，可以在樣品內部更深的地方成像。用戶也可以從綠色光轉換到近紅外光，而不需要調整顯微鏡的焦距。通過改善鏡片標準和涂層技術，Olympus的顯微鏡在一個更廣范圍的波長上具有優(yōu)秀的顏色校正性能。快速的激發(fā)變化改善了實驗的精確性。采用共區(qū)域化研究，并且對細胞的不同部分進行染色，就可以獲得一個五彩繽紛的成像效果。激發(fā)波長之間的快速轉換可以讓不同的探針在相同的瞬間進行成像。

雖然各方面的進展不少，但活細胞成像仍然受到數據處理這一老生常談問題的困擾。正如Brown所說，活細胞成像通常忽略數據的處理，認為成像處理和分析過程是最費時的方面，這一過程需要受過高度訓練的專家。其實，活細胞成像另一個問題是數據處理，很容易產生30~60G的文件。因此，許多公司也考慮解決軟件的問題。PerkinElmer公司的PaulOrange表示：“我們已經獲得了所有這些高性能的成像設備，但是人們也需要一個用戶友好型的軟件進行工作，以提供強大的功能。”

Okolab公司的OKO-Vision也是可以進行活細胞應用的顯微鏡。Luca介紹道：“我們的軟件分成幾個模塊，這樣用戶就可以選擇自己所需要的那部分，包括基礎的二微微速攝影，多通道或自動樣本掃描操作。我們的目標是讓用戶不需要程序設計，軟件就能執(zhí)行準確對焦操作。”

目前，活細胞成像方面的進展仍然在不斷涌現。快速的、不斷改善的動態(tài)分析方法，將對活細胞內部的功能蛋白質進行更好的研究。成像專家也在進一步推動原位成像的真實性。人們不僅想去觀察一個動物體中的一個細胞，并且用顯微鏡進行成像，而且也期望看到全貌。你將會看到越來越多的整體動物的成像。對活細胞成像來說，能同時進行成像，并且區(qū)別多重熒光信號將變得越來越重要。最終，這個領域將進化到活動物成像。當然，要想實現這一過程，從器官、系統(tǒng)水平到分子水平的生命過程的觀察，將需要光學、檢測器、探針和軟件等各方面的不斷進步。