港大研发超高速成像技术 清晰捕捉清醒大脑中血液单个细胞流动

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【大纪元2022年09月09日讯】(大纪元记者马小叶香港报导)港大电机电子工程系与加州大学伯克莱分校研究人员组成的研究团队合作开发一种超高速显微镜成像技术,比目前最先进的技术至少快100倍。研究团队首次清晰捕捉一只小鼠在清醒时大脑血液单个细胞流动的动态图像,有助于更深入认识大脑内部的运作。研究成果发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences PNAS)。

跨学科研究小组由加州大学伯克莱分校分子与细胞生物系教授Ji Na,以及港大生物医学工程项目主任、电机电子工程系教授谢坚文带领,成员包括工程师及神经生物学家。

研究团队指出,目前大多数的显微镜成像技术运用的是单光子荧光技术,采用聚焦扫描机制,成像速度缓慢,意味着它们只能捕捉到在麻醉状态下静止动物的低流速机体。

团队研发的超高速双光子荧光成像技术,相比其它黄金标准的显微镜技术,光线能更深入穿透组织,更快速捕捉移动的机体,在动物清醒活动时,也能清晰捕捉脑血管中快速移动的红血球细胞。由于大脑活动通过血液供给能量,了解红血球流动的情况能为解构脑活动提供重要线索。这项技术也有助于了解个别脑血管以至较大规模跨血管网络的血流变化,从而对解构健康和患病(如阿尔茨海默病、中风者等)的大脑在传递和调节能量上的差异,提供非常重要的线索。

带领这项研究的港大教授谢坚文说:“我们的技术能够处理这些高速运动的图像,比目前最先进的技术至少快100倍,并以单个血细胞的精度进行捕捉。你可以计算细胞数量并追踪它们的轨迹。”

谢坚文教授的团队也同时应用新技术于追踪分辨血液中的癌细胞作癌症筛查。@

责任编辑:陈玟绮

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