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港大研熒光顯微鏡 監察病毒感染細胞

時間:2020-04-11 04:23:19來源:大公報

  圖:謝堅文博士(右一)領導團隊成功研發三維熒光顯微鏡成像技術\香港大學供圖

  【大公報訊】記者湯嘉平報道:不少科學家正研究新冠病毒,惟現時用於研究生物和生物細胞的內部運作的熒光顯微鏡成像速度較慢、未能有效捕捉樣本在三維空間的生物動態、且成像過程需要利用強光不斷照射生物活體,對樣本可能造成不可挽回的損害。港大研發了兩種嶄新的掃描成像技術,其中一項為三維熒光成像技術——編碼光片陣列顯微鏡(CLAM),能克服上述局限,實際應用包括能實時監測細胞或器官如何受細菌或病毒感染,為研究新的治療技術帶來曙光。

  光損害減低最少千倍

  一條斑馬魚從胚胎形態到成年形態,這其間魚內的細胞活動是怎樣的?香港大學電機電子工程系副教授及生物醫學工程課程總監謝堅文博士解釋說,現有熒光顯微技術由於有不少局限性,難以長時間、連續地捕捉影像。追蹤斑馬魚胚胎的成長,現階段來看似乎是個難題。

  為解決難題,謝博士及其研究團隊,研發CLAM新技術,掃描速度媲美目前最前沿的三維掃描成像技術(每秒擷取超過10張立體影像的速率)。更重要的是,其對生物細胞所造成的光損害,比現時實驗室廣泛採用的標準三維技術,減低最少1000倍。

  CLAM技術主要是利用一組平行鏡內多重反射的原理,將掃描的單一激光光束,散換成高密度的薄片狀陣列(high density array of "light-sheets"),大範圍散落在成像的細胞樣本上,用作熒光激活。這不但能大幅改善目前生物應用的三維熒光成像顯微鏡的效率,更有助開拓前沿的科學研究領域,應用在人體解剖科學、發育生物學和神經科學等涉及精準細胞活動分析和追蹤等研究,例如追蹤動物胚胎如何演化到成年個體、實時監測細胞或器官如何受細菌或者病毒感染,或藥物如何破壞癌細胞等。

  謝博士的另一嶄新的掃描成像技術是與美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)腦神經科學學者合作研發的超高速掃描技術,能捕捉神經元之間的電子訊號和化學物質傳遞,相信能為治療大腦神經疾病提供線索,找出老人常見疾病,如阿茲海默症和柏金遜症等的成因。

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