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揭开眼睛视觉奥秘:美绘制兔眼显微图像

2009-06-05 02:42:56 来源:天天宠物网 浏览:618
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  美国编码人员和神经学家正联手合作,绘制兔眼后面的每一个细胞的显微图像,图像的数据大小可达20TB。

  要实现这项大型革命性任务,他们必须借助定制软件、电子显微镜和一把异常锋利的刀。如果一切进展顺利,该科研组或许将成为第一个制作出能说明哺乳动物是如何看东西的神经回路图。

  罗伯特马克领导的科学家希望与他人分享这种方法。最近他们在《公共科学图书馆生物学》杂志上罗列了利用一系列特殊工具绘制感觉器官图和收集数据的方法。这个软件是免费的,最终大量数据设置会使它形成网络化。下面是这些视觉探索家利用的工具和他们收集的一些非常令人震惊的图片。

  1.老视网膜:包含70多种神经元

老鼠视网膜:包含70多种神经元

  马克的科研组正在对兔子的眼睛进行研究,不过以前的实验曾使用过老鼠。这个老鼠的视网膜包含70多种神经元。研究人员利用三种抗体给它们染色,以便确定它们分别是哪种细胞,并弄明白它们在做什么。

  2.超薄切片机:切片比光波长还短

超薄切片机:切片比光波长还短

  这些生物学家为了准备各种组织样本,进行电子显微镜扫描,他们先用一种被称作戊二醛的防腐剂浸泡这些组织,然后再用一种固体树脂取代组织里的水份。这个过程跟真人体模型展展出的干尸的制作过程非常类似。

  树脂成型后,研究人员用Leica超薄切片机(ultramicrotome)把这些组织切成厚度仅为70纳米的薄片。超薄切片机是一种非常锋利的刀子,它能把物体切成比最窄的可见光波还细的小段。

  3.透射电子显微镜:每天拍摄3000张照片

透射电子显微镜:每天拍摄3000张照片

  微软公司工程师,神经学研究生詹姆斯安德森写的一份材料,可以让这种透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)每天拍摄3000张高倍率照片。安德森的同事都来自德克萨斯州,因此他们用长角牛队(Texas Longhorns)的海报装饰这个仪器。

  4.3个组织样本放在电子显微镜的基架上

3个组织样本放在电子显微镜的基架上

  研究人员为了制作30GB图像,已经对每个样本扫描一千多次。这些组织样本经电子束照射几个小时后,颜色开始变黄,从幻灯片上能看到这些圆形烧痕。这些痕迹预示着30GB图像的中心在哪里。

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