從一個受精卵發育成多種功效的胚胎，細胞要顛末上千次割裂和龐雜的擺列重組。據物理學家構造網6月3日報道，霍華德·休斯醫學研討院珍妮莉婭法姆研討學院開辟出一種最新的成像手藝，能之前所未有的速率和切確度看到這一進程，讓人們能追蹤胚胎成形時每一個細胞在幾天乃至幾小時內的變更。相干論文頒發在6月3日出版的《天然·方式學》上。

　　研討職員演示了一段約20小時的果蠅胚胎發育視頻。在視頻中，生物布局逐步呈現，從一小團簡略的細胞簇漸漸變長，變成上萬個細胞牢牢擠在一路的拉長的小胚胎，而后在新構成的肌肉縮短舒張下起頭顫抖，此時胚胎唯一半毫米長。另外，論文中另有一段果蠅胚胎中樞神經體系完全的發育視頻，跟蹤了單個細胞發育出感受器官、腦葉及其余布局的進程，因為分辯率充足高，還能看到神經軸突尖端敏捷變更。

　　發現該手藝的珍妮莉婭法姆研討學院的菲利普·凱勒說，要懂得一個單細胞如何變成了龐雜的構造，實在看到這一進程很是主要。傳統光學顯微鏡速率太慢，沒法跟蹤細胞在性命早期的敏捷變更，也輕易粉碎一個活胚胎，只能經由進程把多階段、多構造的照片拼在一路，能力猜測發生的變更，但“細胞割裂重組每次都不一樣，這類察看方式能夠會發生誤導”。

　　新手藝基于一種高速非侵入式光學顯微鏡，稱為SiMView光層顯微鏡，能從4個角度同時拍攝圖象，不只能跟蹤細胞活動，還能對成長進程停止數目闡發。該顯微鏡由凱勒小組和德國的歐洲份子生物嘗試室協作開辟，霸占了傳統光學顯微鏡的兩個困難：一是光源對樣本形成的危險，二是對海量數據停止處置闡發。

　　大局部光源城市危險細胞，使此中的熒光標記消逝。研討小組設想的照明手藝是一種激光掃描層，一次照耀樣本極薄的一層以削減危險，由探測儀記實下被照亮的局部。光層來自兩個相反標的目的，并用兩個探測儀來探測熒光，照明與探測相連系，供給了4個差別的察看角度。不只能防止因為光散射而形成的恍惚，還將圖象收羅速率進步了50倍。

　　要讓照亮樣本和探測熒光在時候、地位上調和分歧，機會符合極其主要，光層穿插經由進程會形成圖象恍惚，發光距離僅幾毫秒。為了堅持精度，SiMView還裝置了及時調理的電子體系。

　　顯微鏡每秒會搜集350Mb的數據，一個樣本一天要發生海量數據，而差別前提或差別基因的發育對照嘗試，所要求的數據比這還要多好多倍。為此，研討職員開辟出一種新的計較方式，能辨認并跟蹤顯微鏡視頻中單個細胞并主動闡發。這些都構成了拍攝活樣本這一完全手藝框架的須要構成局部。

　　凱勒表現，他們還將持續改良顯微鏡使計較進程加倍有用。此后不只能追蹤胚胎中細胞的一代代世系，還能夠節制發育以摸索發育機制，并研討其余更大更龐雜樣本的發育進程。