用于心脏发育研究的高分辨率成像技术

动态细胞追踪是器官（如心脏）形成过程中细胞相互作用建模的基本要求。然而，目前的显微镜技术无法满足获取细胞运动的期望。

Juhyun Lee 图片来源：德克萨斯大学阿灵顿分校

德克萨斯大学阿灵顿分校生物工程系副教授 Juhyun Lee 获得了美国国立卫生研究院为期 5 年、总金额为 194 万美元的资助，用于创建一个用于精确细胞跟踪量化的 4D 高分辨率成像系统。

传统的显微镜允许用户放大并观察单个细胞，但这种聚焦会模糊细胞在周围环境中的背景。相反，当放大显微镜以捕捉整个视野时，错综复杂的细胞细节就会变得难以辨认。

李的系统使用显微镜和先进的计算后处理技术，为生物医学科学家提供先进的成像工具。高分辨率显微镜可用于放大和左右旋转，对整个视野进行成像。这些图像被拼贴成整个视图，并通过额外的扫描生成三维模型。

我们正试图量化心脏发育过程中每个细胞的位置。这一工具的整体理念是让我们能够以高分辨率看到全貌。形成心脏等动态运动器官的细胞是快速移动的。利用基于细胞运动和方向的方法，我们可以预测细胞的走向。---德克萨斯大学阿灵顿分校生物工程系副教授 Juhyun Lee

这项研究的重点是心脏的发育。早些时候，李因开发出一种能捕捉三维运动并增加时间的新型显微镜而获得了多项捐赠。有了这项技术，他就可以在斑马鱼身上采用荧光纳米粒子的光学成像技术，创造出心脏跳动的动态四维图像。这种先进的显微镜将成为他在新基金资助下开展研究的核心工具。

发育生物学家可以利用 Lee 的系统检测细胞的初始发育，从而发现可能存在的异常。

技术与生物学的结合是生物医学工程领域的一个永恒目标，而李博士开发成像系统以帮助我们了解细胞活动和发育的工作正处于这一努力的前沿。--Michael Cho，德克萨斯大学阿灵顿分校生物工程Alfred R. Potvin和Janet H. Potvin捐赠讲座教授。