可以监测心脏发育的显微镜

动态跟踪细胞运动的能力对于模拟细胞形成心脏等器官时的相互作用至关重要。但当前的显微镜技术无法胜任捕捉这些运动的任务。

Juhyun Lee 是德克萨斯大学阿灵顿分校生物工程系的副教授，最近从美国国立卫生研究院获得了一项为期五年、价值 194 万美元的资助，用于开发 4D 高分辨率成像系统来量化细胞追踪。

传统显微镜允许用户放大以查看单个细胞。然而，这样做会掩盖该细胞与其周围一切的关系。同样，当显微镜缩小以查看整个视野时，细胞细节不再可见。

Lee 的系统将使用显微镜和先进的计算后处理为生物医学研究人员提供下一代成像工具。他的高分辨率显微镜将放大并左右扫描以扫描整个视野。这些图像将被拼接在一起以显示完整的视图，并且额外的扫描将创建 3D 模型。

“我们正在尝试量化心脏发育过程中每个细胞的去向。这个工具的整体理念是让我们能够以高分辨率看到整个图片，”Lee 说。“形成具有动态运动的器官的细胞，例如心脏，运动速度很快。使用基于细胞运动和方向的方法，我们可以预测它会去哪里。”

Lee 的研究重点是心脏如何发育，他之前曾获得多项资助，重点用于开发一种可以捕获 3D 运动并增加时间的新型显微镜。这样，他就可以使用光学成像技术和荧光纳米颗粒在斑马鱼体内构建出 4D 跳动的心脏。他的新资助中将使用这台显微镜。

发育生物学家最终可以使用李的系统来预测早期细胞发育，使其对于检测可能的异常有价值。

“技术与生物学的整合是生物医学工程领域的一个永恒目标，李博士开发的成像系统可以帮助我们了解细胞活动和发育，这是这一努力的最前沿，”Michael Cho 说，阿尔弗雷德·R·波特文 (Alfred R. Potvin) 和珍妮特·H·波特文 (Janet H. Potvin) 生物工程讲座教授。

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