光學顯微鏡是理解動態生物學過程的關鍵技術，但是通過仔細觀察這些高速細胞動力學，長期以來，出色的空間分辨率一直是一項艱鉅的任務。
現在，在發表的文章中 光：科學與應用大阪大學的研究人員以及合作組織提出了一項高分辨率顯微鏡技術，一張高分辨率照片，這是動態細胞活動中定量準確的照片。對於時間分辨率和“光子”預算的基本要素來說，捕獲動態的動態事件，空間細節和量化一直是一個巨大的挑戰，可以為圖像提供多少光。由於光子有限，黑暗和嘈雜的圖像，空間和時間的重要特徵在噪音中丟失。
“我們決定凍結整個場景，而不是追求圖片中的速度，” Kosuke Tsuji的主要作者之一解釋說。 “我們開發了一個特殊的樣品室，以結合細胞和固定顯微鏡的優勢。在光學顯微鏡下忽略活細胞，我們可以觀察到高分辨率下的細胞動力學的冷凍圖片。”
例如，該組凍結鈣離子波在心肌細胞中擴散。然後在三個維度上看到冷凍的冷凍波，通常使用通常是快速細胞動態的高分辨率技術。
Katsumasa Fujitak說：“這項研究始於一種大膽的方法，而不是阻止動態過程而不是在運動中戰鬥。我們認為這將是一種強大的基礎技術，為生命科學和醫學提供了新的方法。” Masahito Yamanaka的主要作者之一“具有我們技術的空間和時間特徵，並立即凍結，可以詳細地進行雕像。細胞已固定，我們可以使用光學顯微鏡工具進行多種定量測量。”
研究人員還證明了這種技術的準確性。用熒光鈣離子探針標記的冷凍細胞實際上是直接在活細胞圖像中的1000倍，從而顯著提高了測量精度。
為了在指定的時刻詳細了解瞬時生物事件，研究人員整合了電誘導的低溫注入系統。通過引起鈣離子波的光刺激，該系統允許在事件開始後凍結鈣離子波，精度為10 m。這允許該小組以前所未有的時間準確性阻止過渡生物學過程。
最終，團隊專注於結合不同圖像技術，這些技術很難隨時間對齊。在樣品的直接霜凍中，現在可以順序應用多種想像模式，而不必擔心時間失衡。在研究中，團隊將拉曼自發顯微鏡和超分辨率熒光顯微鏡組合在一起，在同一細胞中凍結。這使他們可以從同一時間的某些相等點看到復雜的單元格信息。
這項創新開闢了新的途徑來觀察快速，瞬態的細胞事件，具有強大工具的研究人員，可以探索低於動態生物學過程的機制。
