纳米尺度实时观察生物活动 荷兰科学家给出全新方案

在显微镜发明之前,人类对周围世界的认识主要依赖肉眼或手持透镜。然而,肉眼无法观察到小于0.1毫米的物体或物质的结构细节,这限制了人类对实物的认知。而显微镜的诞生,科学家们能够观察到细胞、细胞器、微生物等微观结构,打开了人类“涉足”微观世界的大门,也推动了包括生物学在内,众多学科的发展,丰富了人类对于世界的认知。 如今数百年过去,显微镜早已发展出了各式各样的形态,精度不断提升的同时,还发展出了各类特定领域使用的显微镜产品,成为了现代实验室必不可少仪器之一。然而,显微镜发展至今仍存在许多问题等待着科学家去解决,这一点在生物学上体现的尤为明显。例如目前主流的电子显微镜依赖使用过程中需要发射的高速电子束,这会对样品造成辐射损伤,因此当人们需要观测生物细胞或是其他活生生的样品时,就会面临要么停留在细节相对粗糙的层面观察,要么就选择在分子水平观察冷冻且静止样品的细节。 而就在最近,荷兰拉德堡德大学科学家针对这一问题提出了全新的解决方案。据悉,团队尝试在样品组织周围涂上一层石墨烯,并立即将其冷冻,让生物过程暂停。之后通过光学显微镜来对样品进行初步观测,锁定想要观察的区域。接着在将样品置于特制的电子显微镜内,加热材料,重新激活生物并进行纳米尺度上的观察。 值得一提是,研究团队成功借助该方案,揭示了在可能导致动脉和主动脉瓣钙化的生物过程中,钙是如何沉积的。也证明了该方案在生物与医学研究中的价值。目前,团队计划开发出一种“芯片上的心脏瓣膜”,并利用新型显微镜深入探究其中的奥秘。也相信,随着这项技术的继续发展,未来它能够为纳米层面的活动样品细节观察提供更多的帮助,为人类医疗产业发展以及生物学研究推进,带去更多的帮助。