活細胞成像技術--活細胞成像工作站介紹--創博環球（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、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，細胞需要更好的環境調控。Okolab公司為顯微鏡下的細胞提供的是與傳統培養箱一樣的環境。為了評估顯微鏡培育器的性能，Okolab公司將新設備與常規的CO2培養箱進行了比較，測試結果表明，Okolab顯微鏡之下的細胞環境與常規培養箱中的濕度、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，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，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，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秀的顏色校正性能。快速的激發變化改善了實驗的精確性。采用共區域化研究，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。