細胞內部到底是什麼樣子的？過去，標準顯微鏡在回答這個問題時受到限制。現在，哥廷根大學和牛津大學的研究人員與哥廷根大學醫學中心（UMG）合作，成功開發出一種分辨率超過5 奈米（50 億分之一公尺）的顯微鏡。這大致相當於一根頭髮分成10000 股的寬度。他們的新方法發表在《自然-光子學》。

新開發的螢光顯微鏡中的高靈敏探測器。它由23 個獨立的探測器組成，使解析度提高了一倍。資料來源：哥廷根大學Alexey Chizhik

細胞中的許多結構都非常小，標準顯微鏡只能獲得零碎的圖像。它們的分辨率僅從200 奈米左右開始。然而，以人類細胞為例，它們含有一種由細管組成的支架，寬度僅為7 奈米左右。突觸裂隙，即兩個神經細胞之間或一個神經細胞和一個肌肉細胞之間的距離，只有10 到50 奈米，對於傳統顯微鏡來說太小了。

哥廷根大學的研究人員協助開發的新型顯微鏡可以提供更豐富的資訊。這種顯微鏡的分辨率超過5 奈米，能夠捕捉到最微小的細胞結構。我們很難想像如此微小的東西，但如果把一奈米與一公尺相比，就相當於把榛果的直徑與地球的直徑相比。

這種顯微鏡稱為螢光顯微鏡。它們的功能依賴於”單分子定位顯微鏡”，在這種顯微鏡中，樣品中的單個螢光分子被打開或關閉，然後它們的單個位置被非常精確地確定下來。然後就可以根據這些分子的位置對樣品的整個結構進行建模。

目前的製程可實現約10 到20 奈米的分辨率。現在，哥廷根大學物理系約爾格-恩德萊恩教授的研究小組在高靈敏度探測器和特殊數據分析的幫助下，又將解析度提高了一倍。這意味著，即使是兩個神經細胞之間連接區域蛋白質組織的最微小細節，也能被非常精確地揭示出來。

“這項新開發的技術是高分辨率顯微鏡領域的一個里程碑。它不僅能提供個位數奈米範圍的分辨率，而且與其他方法相比，成本效益特別高，使用也很方便，”Enderlein 解釋說。科學家在發表研究成果的過程中，也開發了一個用於資料處理的開源軟體包。這意味著未來將有更多的專家可以使用這種顯微鏡。

編譯自/ scitechdaily