文/刘如明 缴莉 安迪 穆怡然(南开大学)
微观世界在冰冷的电镜下,
百态千姿如花盛放,赏心悦目。
将之命名为“真理之瞳”,一是因为这张图片代表着人类在微观领域已经超越正常的分辨率极限,越来越接近科学世界的真理;二是因为其形状恰似瞳孔,传达出了一种“看”的意思,与超分辨技术看清微观领域的意义不谋而合。
不均匀贴片的红细胞在膨胀后偶然形成一张嘲讽的脸和一张柠檬狗脸,拒绝盲从的柠檬狗被一群“乌合之众”滑稽嘲讽。乌合之众中,真正的智慧似被愚蠢的洪流淹没了。我希望可以在群体中保持自己的独特性,保持清醒的判断意识,也希望群体意识可以被好好利用,发挥它正义的一面,产生无穷的力量。
细胞在药物作用下,肌动蛋白展现出了向日葵般的形貌。
巨噬细胞作为吞噬细胞,在脊椎动物中具有先天性免疫和细胞免疫功能,能够清除病原体、寄生菌和肿瘤等靶细胞,它是守卫者,也是清道夫。图为小鼠巨噬细胞影像,两个巨噬细胞相向展开,犹如飞蛾扑火,燃烧自己,照亮前路。
该细胞的肌动蛋白形成明显的圆环,形似海蜇的伞面,其圆环下方延伸出的丝状肌动蛋白可视为海蜇的触手。海蜇遇袭时通常发光,一般为蓝色,在黑暗深海中格外亮眼。该图暗示了单分子定位成像术照亮了原本漆黑的超分辨海域。
图为黑腹果蝇雌性成虫的一对卵巢。成体果蝇卵巢由16到20个卵巢管组成,分散开的卵巢管令卵巢看起来形如花朵般美丽。每个卵巢管最前端的原卵区是卵子发生开始的地方,生殖细胞分化并包裹进卵室中,卵室不断形成并且朝向卵巢管后端持续发育。这个过程中精准而复杂的调控确保了最佳生育能力的获得,也为多细胞生物的细胞增殖、分化等众多研究提供了有力的研究模型。
图为小鼠气管上皮细胞在扫描电子显微镜下的成像。大多数的气管上皮细胞表面覆盖有数百根纤毛,这些纤毛可通过节律性地摆动,将气管中的黏液、吸入的粉尘、微生物等杂物向外推动,最终将其排出体外,起到净化吸入空气的作用。纤毛的状态能够表征呼吸系统的功能。电镜下,纤毛簇成的花朵盛放,赏心悦目。
丝状真菌是微生物中的一大类群,除了常见的长在粮食、衣服等物体上绒毛状、絮状或蛛网状的霉菌,还有大量的发挥特殊功能的真菌,比如菌丝能够特化成特殊结构来捕捉线虫的捕食线虫真菌。图为一株捕食线虫真菌成簇的菌丝,它的菌丝呈管状细丝,相互叠加好似熊熊燃烧的火焰。
图为PLGA微球包裹的多酶蛋白质胶囊的激光扫描共聚焦图像。通过激光扫描共聚焦显微镜观察到,其在不同波长的激光下分别显示红色、绿色和蓝色,将不同通道的图像合并后形成了如霓虹灯一般五彩斑斓的景象。本研究为合成具有更高生物活性的多酶蛋白质胶囊提供了一种独特的方法,囊括在微球中的多酶蛋白质胶囊可用于模拟活细胞的结构与功能,并有望在生物材料科学与制药工业中得到应用。
图为小鼠7周睾丸切片的生殖细胞免疫荧光染色。生殖细胞的腺体整齐排列,染色绚丽多彩,正如泰戈尔所说,生如夏花之绚烂。生殖细胞象征生命的繁衍,预示着勃勃生机,欣欣向荣。
图为成骨细胞Actin(绿色)和核(蓝色)的成像。可以看到有趣的网点结构,将核紧紧地包裹在其中。我们将核看作尚未孵化的鸟蛋,那么Actin就像精心搭建的鸟巢,坚实而又温暖,保护着鸟蛋。
波形蛋白在超分辨显微镜下的成像如图。波形蛋白卷曲、伸长、张扬、飞舞,好似一簇熊熊燃烧的火焰,绵延不绝而又热烈张狂。
图中展示的是药物作用下细胞的肌动蛋白。中间的高亮部分像正在发生核裂变的原子核,可以释放出巨大的能量。
光刻图案化南开校徽,并在其上种上3T3细胞,固定染色后显微拍摄。细胞只能黏附在图案处,按照图案的轨迹生长,形成校徽的样子。其科学意义在于调控,一个个离散的细胞就如同一个个自由生长发育的个体,趋于混乱和无序。调控的过程就是把混乱的变成整齐的,把无序的变成有序的。