美图赏鉴｜生命的微观之美

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在我们赖以生存的地球上

人类肉眼无法看见的微观世界

蕴含着神秘的生命之美

小编特地精选20张超清图片

带你领略生命的微观之美

01 新生‍‍‍‍‍‍

图像由Manuel Roqueta-Rivera提供

这张图片显示了发育中的精子细胞的结构。在睾丸中精子发育的过程中，一种叫顶体蛋白(绿色显示)的蛋白质被释放出来，形成囊泡小包裹，囊泡融合后形成一个称为顶体的单个大囊泡。当ω-3脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA)缺失时，顶体不会形成，导致成熟精子完全丧失。这一发现有助于我们了解DHA在人体内的作用。

02 大青蛙

图片由南迪尼·戈斯瓦米，乔·安·卡梅隆实验室提供

这张图片显示了非洲爪蟾正在发育的后腿肌肉组织。研究人员希望，通过对肢体发育的研究能显著地使科学家和医生开发出更好的替代疗法来修复创伤性肢体损伤，而不再依赖截肢。即使发生了悲剧，人们仍然可以有机会获得一个功能性的肢体。

03 生命的花火

图片由 B. McKay Wood，John Gerlt 

实验室提供

图中卷曲的丝带代表了蛋白质的晶体结构。这张图片是作为对大自然中最有效的催化剂之一——奥罗替丁5’-单磷酸脱羧酶(OMPDC)研究的一部分而制作的。OMPDC 有助于生产 RNA 的一个组成部分。了解OMPDC这样的蛋白质是如何起作用的，可以扩展我们对生命的认识。

04 增长指南

图片由 Aurora Turgeon，Ryan Bailey 

实验室提供

一种指导性生物材料的特殊工程物质具有诱导受损组织和器官再生或替代的潜力。这张图片中的显微支架是为了帮助血管再生而设计的。需要更好的模型来阐明与再生过程相关的重要机制。

05 深呼吸

图片由 Mayandi Sitaguru 提供

就像动物一样，植物也需要“呼吸”；它们吸入空气并通过气孔释放呼吸副产品。这张图像显示了拟南芥叶子表面的单个气孔的分布和形状。

06 小小的认知

图片由吉恩·罗宾逊实验室的马修·麦克尼尔提供

昆虫的大脑，就像图片显示的蜜蜂的大脑，在形状上与人类的大脑非常不同。尽管如此，蜜蜂和人类的大脑亦有很多相似之处，包括它们赖以运转的许多基因和神经化学物质。图片上明亮的绿色染料标志着酪氨酸羟化酶的存在，这是一种帮助大脑产生多巴胺的基因。多巴胺参与了许多重要的功能，比如体验快乐的能力。

07 风中的尘埃

图片由Tim Abbott，Manabu Nakamura 

实验室提供

更近距离地观察发育中的精子细胞中发生了什么。在缺乏DHA的小鼠中，许多顶体蛋白的小囊泡(如图中红色部分所示)不能结合在一起形成顶体，而是保持分散状态。

08 美好的感受

图片由关旭东提供

这幅图像显示了一个核磁共振(nMR)光谱，表示了分子中的原子如何对磁场作出反应。核磁共振波谱对于发现有机化合物和蛋白质的结构非常重要。它们在研究药物分子与靶蛋白之间的相互作用方面也非常有用，这些信息可以用于基于结构的药物设计。

09 细胞的发电站

图片由弗拉基米尔·科洛索夫，雷克斯·加斯金斯

实验室提供

在这张人类大肠癌细胞的图像中，发光点代表线粒体的化学活动。线粒体是将食物中的能量转化为维持细胞运转的化学形式的微小结构。为了得到这张图片，研究人员使用了一种基因编码的化学敏感染料，这种染料可以让他们实时监测线粒体的活动

10 苗圃的颜色

图片由 Tim Abbott，Manabu Nakamura 

实验室提供

这些五颜六色的蓝色斑点实际上是雄性老鼠睾丸内发育的精子。生长中的精子结构的照片揭示了 ω-3脂肪酸——二十二碳六烯酸(dHA)——是如何促进精子发育的。这项基础工作建立了我们对 DHA 在人体内如何发挥作用的理解，从而对老年痴呆症、糖尿病和男性不孕症的发展有了新的认识。

11 越来越大的胃口

图片由 Juan Castro James Drackley 

实验室提供

这些柔和的色彩标志着幼年小牛肠道细胞的分裂和成熟。研究人员正在试图确定饮食方法，以提高新生动物的肠道健康，这幅图像提供了一种评估饮食刺激是否能促进肠道发育的方法。

12 入侵的前沿

图片由约翰·保罗·艾霍斯特、罗伯特·克莱格、格伦·弗莱德和罗伯特·克莱格实验室提供

MT1-MMP 是一种存在于转移癌细胞膜上的蛋白质。通过构建成像这样的三维图像，科学家观察到以前未知的 MT1-MMP 激活模式。随着成像系统的进一步改进，研究人员的目标是最终能够在三维视角下监测 MT1-MMP 的活动，因为活的癌细胞会在体内转移。

13 板上钉钉‍

图片由Jim Bruce，Joe Weber，Sheila Egan，Yiran Dong和Bruce Fouke实验室提供

人类肾结石的横切面揭示了在其形成过程中沉积的晶体生长层。人类肾结石一直被认为是天然无菌肾脏中晶体简单生长的产物。像这样的图像表明恰恰相反，它们是通过复杂的事件形成的，包括新发现的肾脏微生物的活动。

14 微观视角

图片由 Mayandi Sitaguru 提供

细胞是生命的基本单位，每个细胞都拥有一个生物体遗传信息的拷贝。这张细胞图像不是以传统的方式显示的，而是对原始视觉信息进行了三维快速傅里叶变换。这种技术以可见的方式显示高频信息，这通常是传统显微镜无法做到的。

15 值得深思

图片由罗德尼·约翰逊实验室的马修·康拉德提供

这张图片展示了一只小猪的大脑，它被用作理解人类大脑发育的模型。图中的折叠区域是海马体，一个对学习和记忆很重要的区域。科学家们正在研究早期营养或疾病等因素如何影响海马体的发育，以期发现营养如何保护发育中的大脑免受炎症的影响。

16 甜蜜的光

图片由莎拉·K·肖尔，雪莉·J·施密特实验室提供

当葡萄糖晶体(许多食品中使用的一种糖)吸收水分时，它们折射光线的方式发生了变化。利用偏光显微镜，这种变化可以被量化，使科学家能够研究葡萄糖块或蛋糕在储存过程中如何以及为什么会发生这种变化。以帮助确保食物的质量和防止浪费。

17 获取力量

图片由 Vincent Chan，Rashid Bashir 实验室，综合生物医学微/纳米技术及应用实验室提供

组织工程技术是一个有前途的战略，有朝一日可以为需要替换受损组织和器官的病人提供治疗。研究人员记录了一种诱导干细胞成熟并在蛋白质基质床中形成骨骼肌的方法。两周内产生了的能够收缩的肌肉纤维。

18 内心之光

图片由 Mayandi Sitaguru 提供

这是胶原蛋白纤维的二次谐波产生的图像，胶原蛋白是结缔组织中的一种蛋白质。借助胶原蛋白的自然荧光发射特性，因此不需要染料便获得此图像，它被用来研究连接肌肉和骨骼的纤维结缔组织，并了解由运动引起的损伤。

19 细胞的内部

图片由 Mayandi Sitaguru 提供

这张细胞内部结构图像是通过超分辨率显微镜制作出来的。这项新技术打破了传统显微镜的物理极限，揭示了两倍于旧技术的细节。更高层次的细节展示有助于研究人员理解更小物体的结构和机制。

20 一己之力

图片由罗伊 · J · 卡弗生物技术中心功能基因组学马克 · 班德提供

为了测量基因表达，研究人员曾经需要相对大的组织样本。而Fluidigm公司制造的细胞捕获芯片使测量单个细胞中的基因表达成为可能。芯片上的微通道，能精确的协调流体流动，将细胞和用于处理它们的化学物质聚集在一起。

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这个肉眼无法“看到”的世界

移植伴随着生命漫长的进化旅程

借助超分辨率显微镜看清它们

认识它们的复杂程度

也远远超出人类的想象

排版：小志  

本文源自微信公众号“摩西聊科技”，亦不构成任何医疗建议。

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