硬X射線顯微技術(shù)在細(xì)胞成像中的應(yīng)用研究.pdf

1、X射線顯微技術(shù)能夠以納米級(jí)分辨率，呈現(xiàn)完整細(xì)胞的內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)。我們結(jié)合澤尼克相位襯度和適合于硬X射線細(xì)胞成像的重金屬染色的樣品制備方式，在8keV下，成功地實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于50納米空間分辨率的裂殖酵母細(xì)胞二維和三維成像，成像襯度足以解析細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。從成像結(jié)果中可以得到細(xì)胞周期內(nèi)不同時(shí)期的細(xì)胞形態(tài)，以及細(xì)胞器的鑒別和形態(tài)分布的顯示，并可以對(duì)細(xì)胞周期內(nèi)不同形態(tài)下的細(xì)胞器與細(xì)胞體積比進(jìn)行定量分析。此研究證明了硬X射線顯微成像技術(shù)用于細(xì)胞成像的可行

2、性。
　　 本論文主要開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作；
　　 1．X射線顯微成像技術(shù)有著傳統(tǒng)細(xì)胞成像技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，如光鏡和電鏡。結(jié)合澤尼克相位成像方法和納米CT成像技術(shù)，可以以幾十納米的空間分辨率獲得樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。還介紹了國(guó)家同步輻射的硬X射線成像實(shí)驗(yàn)線站，包括其光學(xué)設(shè)計(jì)和光束線。
　　 2．介紹了基于X射線成像線站的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)細(xì)胞樣品的制備方法，即雙重固定、重金屬鹽染色、脫水、臨界點(diǎn)干燥等。還介紹了基于

3、國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的TXM成像系統(tǒng)的流程和結(jié)果。在8keV能量的相位襯度模式下，得到了裂殖酵母細(xì)胞的二維投影圖，并結(jié)合納米CT技術(shù)，進(jìn)一步得到了重構(gòu)片層圖和三維分割渲染圖。在細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)觀察中，得到了細(xì)胞的整體結(jié)構(gòu)和各種細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的三維渲染圖。
　　 3.細(xì)胞周期內(nèi)三種不同時(shí)期的細(xì)胞成像結(jié)果的分析和討論。首先對(duì)細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器種類(lèi)進(jìn)行了鑒定和區(qū)分，最終分為兩大類(lèi)一液泡和線粒體、脂滴。然后分析了細(xì)胞以及細(xì)胞器的形態(tài)隨細(xì)胞周期的變化