极端紫外成像可以提高阿尔茨海默氏症的研究

实验室培养的神经元的科学家发表了详细的图片使用极端的紫外线辐射,它可以帮助神经退行性疾病的分析。

领导的国际研究,南安普顿大学的比尔Brocklesby博士和教授杰里米·弗雷使用一致的极端紫外线(EUV)光从一个超快激光创建图像样本的收集散射光,不需要镜头。

非凡的细节产生的技术与传统光学显微镜图像相比,提高的可能性,潜在的应用在医学包括阿尔茨海默病的研究。

研究人员发表了他们的发现科学的进步。

团队工作在南安普顿和阿耳特弥斯执行设施的卢瑟福阿普尔顿实验室,哈维尔。小规模示范表明,额外的细节可以取样没有大,昂贵的设施,比如同步加速器和自由电子激光。

比尔Brocklesby博士Zepler光子学和纳电子学研究所说:“能够拍摄一张精致的生物结构细节的照片像神经元没有造成损害是非常令人兴奋的,和在实验室里做不使用同步加速器或其他国家的设施是一个真正的创新。

“我们的成像方式填补一个重要的利基成像与光之间,没有提供细节,我们看到,之类的电子显微镜,需要低温冷却的样品制备和谨慎。”

南安普顿合作研究结合专业知识与理查德·查普曼博士和他的团队在中央激光设备,和研究合作伙伴来自德国和意大利。

EUV成像技术处理多个散射模式从一个示例使用计算机算法。实验室培养的神经元的项目相比EUV图片来自老鼠与传统光学显微镜图像,揭示其细节。与硬x射线显微镜,观察损伤的神经元结构。

教授杰里米·弗雷的计算系统化学,说:“这是一个漫长而持续的努力但高度奖励。2003年4月,我们开始一段旅程的奖工程和物理科学研究委员会基本技术格兰特为纳米级x射线源新技术:对单个分子散射。

“一些17年后,几乎一天,我们的论文科学的进步证明了努力是值得我们的跨学科团队的努力工作,获得的第一个超高分辨率图像实际生物样品使用一致的软x射线显微术(ptyography)。我们期待我们的显微镜应用到许多生物、化学和材料问题。

“我们继续追求更高分辨率的烧焦的终极目标分子成像,一个目标,现在看来非常的看法。"

EUV光学显微镜提供了许多优势,硬x射线或电子技术,然而传统的EUV来源和光学直到现在需要大的规模和成本有关。

这种新方法都集中在非线性光学技术,特别是从高谐波发生作用)使用强烈的飞秒激光器。这些结果后,阿尔忒弥斯团队在牛津朝着能够提供定期访问这种技术在未来。

层析成像技术的结合与这些激光技术的最新进展和连贯的EUV来源也有潜在的高分辨率的3 d生物成像。

参考:Baksh, p D。Ostrčil, M。Miszczak, M。普利,C。查普曼,r . T。怀亚特,a。Springate E。、乍得、j·E。Deinhardt, K。弗雷,j·G。& Brocklesby w . s . (2020)。定量和相关的极端紫外相干成像小鼠海马神经元在高分辨率。科学的进步,6 (18),eaaz3025。https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz3025

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