在所有能夠高解析度觀察樣品的超解析度顯微技術中，結構照明顯微鏡因其可以用相對較弱的光進行高速觀察，常被用於觀察生物的結構和運動。然而，由於受到物鏡焦點之外的背景光的干擾，目前對生物活體內部的觀察還僅限於樣品的表層附近或較薄的生物體。
對比新開發的SPA-SIM技術和傳統超解析度顯微技術的影像。活體細胞的3D螢光影像（上）和細胞球的螢光影像（下）的解析度都有所提高，生物活體內部的觀察成爲可能。
大阪大學研究生院工學研究科藤田克昌教授等人的研究團隊開發出了一項能夠高解析度觀察生物活體內部的新型超解析度顯微技術——「薄片激活結構照明顯微技術（SPASIM）」。它使用比物鏡焦點更薄的片狀照明，以及能開關切換發光狀態的光開關螢光蛋白，將樣品的發光侷限在觀察物件的一面，抑制了背景光。透過對觀察物件一面照射條紋光並檢測螢光，便可觀察具有一定厚度的細胞或多個細胞組成的立體三維（3D）多細胞組織的内部情況。此外，研究還查明，這一技術也能夠高解析度地觀察到傳統技術難以觀察的多種細胞團塊「細胞球」的内部結構，而且具有觀察面内方向上140奈米（1奈米是10億分之1米）、深度方向上300奈米的高空間解析度。
近年來，在生物體發育和疾病終極因數探究等領域，被稱爲迷你器官的「類器官」和細胞球等3D多細胞組織備受關注。本次的研究成果不僅實施了對生物體單個細胞内部結構的觀察，還使多細胞組織的間距分佈觀察成爲可能，有望爲生物醫藥研究做出重要貢獻。（TEXT：原繪里香）
原文：JSTnews 2024年7月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
