成像技术领域取得重大突破，有望改变我们对活细胞内部运作机制的理解，并为多种疾病的研究带来全新视角。
近期，一项发表于《自然—通讯》（Nature Communications）期刊的研究成果，揭示了一项将超分辨率成像技术、人工智能以及深度学习技术相融合以解析亚细胞结构及其动态变化的创新性方法。
此项研究由来自北京大学、宁波东方理工大学以及悉尼科技大学（UTS）的研究人员牵头开展。
UTS杰出教授Dayong Jin表示：“这就如同在夜间搭乘飞机飞越一座城市，观察所有实时互动一样。这项前沿技术将为我们探索细胞内的复杂世界开辟新路径。
许多疾病及健康问题皆源于细胞内部的异常状况。通过对细胞活动过程的可视化呈现，科学家能够更深入地探究癌症、神经退行性疾病以及代谢紊乱等疾病的根源，从而改进治疗方法。
该项新技术攻克了目前用于可视化活细胞内部结构的成像工具所面临的一些关键难题。
UTS生物医学材料与设备研究所（UTS Institute for Biomedical Materials & Devices）主任Jin教授说：“目前诸如荧光显微镜之类的工具在分辨率方面存在局限性，这就导致观察细胞内的微小结构或追踪细胞的详细进程变得十分困难。”
“传统方法还会引发光毒性和光漂白现象（即细胞因光照而受损）。此外，由于可使用的颜色数量存在限制，传统方法也难以同时展示细胞内的多种结构。”
这种新方法仅需使用一束激光和两个检测通道，便能高度精确地预测出15种不同的亚细胞结构。
这一突破性成果不仅通过使用单一染料标记克服了使用多种颜色的限制，同时还显著加快了成像进程。
这些高分辨率图像精确捕捉到了细胞器（细胞内不同分区结构）之间的差异，实质上起到了“光学指纹”的作用。此外，该项技术还具有很强的适应性，能够应用于各种显微镜和细胞类型，甚至是复杂的活体组织。
这种适应性使科学家能够探索并解析细胞分裂不同阶段活细胞的三维结构，同时观察细胞内不同区室之间迅速发生的相互作用。
Jin教授表示，该团队目前正与多家医学研究机构开展合作，其中包括研究病毒与细胞相互作用以及细胞防御机制的病毒学家，也有借助成像技术研究心肌细胞以深入了解心脏疾病的科研人员。
他们期望这项技术能够为医学研究带来新的见解与进展。