利用類似用于觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的計算機斷層掃描成像(CT)的技術(shù)，一種新開發(fā)的成像法已經(jīng)能讓科學家們生成第一批活細胞的三維(3D)圖像。

2007年8月12日網(wǎng)絡版期刊《Nature Methods》上發(fā)表的一項研究對該技術(shù)作了描述，麻省理工學院(MIT; Cambridge, MA, USA; www.mit.edu)George R. Harrison光譜實驗室主任、物理學教授M ichael Feld博士在文中說，這種技術(shù)可以用來生成目前最為翔實的反映細胞內(nèi)部動態(tài)的圖像，而無需借助熒光標記物或其它外加的造影劑。。

“繪制活細胞三維圖像一直是我的夢想，也是幾年來我們實驗室奮斗的一個目標，”該研究的資深作者Feld博士說，“我們第一次實現(xiàn)了在活體細胞的自然狀態(tài)下研究其功能性活動。”

采用這一新技術(shù)，Feld博士的研究小組生成了宮頸癌細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維圖像。他們還生成了秀麗隱桿線蟲（線蟲或蛔蟲）及其它幾種類型的細胞的三維圖。他們的技術(shù)基于和生成人體三維CT圖像相同的原理，使臨床醫(yī)生能夠據(jù)此診斷和治療臨床病癥。當x射線源繞目標物體旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一系列二維x射線圖像，把這些二維x射線圖像組合起來就可得到CT圖像。

“你可以利用從多個方向得到的目標物體的多幅圖像來重建其三維圖像。”領(lǐng)銜作者、光譜實驗室博士后Wonshik Choi博士說。

細胞吸收的可見光并不多，因此研究人員就轉(zhuǎn)而利用折射率這一特性來生成它們的圖像。每種物質(zhì)都有一個固定的折射率，它是光線穿過該材料時速度減少值的量度。折射率越高，光線的傳播速度就越慢。

研究人員利用了一種名為干涉測定法的技術(shù)進行測量，該技術(shù)把一束穿過細胞的光波與一束不穿過細胞的參照光波進行對比。這樣就可得到一張含有細胞折射率數(shù)據(jù)的二維圖像。

為創(chuàng)建一張三維圖像，研究人員組合了100張從不同的角度所得的二維圖像。最終所得圖像基本上是該細胞細胞器折射率的三維映射。整個過程需時大約10秒，但最近研究人員把時間減少到了0.1秒。他們所得的一個宮頸癌細胞的三維圖能顯示出細胞核、核仁以及細胞質(zhì)中其它一些較小的細胞器。

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