生物通報道：我們在進行熒光顯微成像的時候，總要在信號強度和光漂白之間做出艱難的取舍，而高強度光照對活細胞和組織的影響也不容忽視。

激光層照熒光顯微技術(shù)（Light-sheet fluorescence microscopy）能以很高的3D分辨率，長時間對生物學樣本進行溫和成像。這一技術(shù)結(jié)合高速相機，足以捕捉細胞或亞細胞水平發(fā)生的動態(tài)。日前，《Nature Methods》雜志將這個低光毒性的快速三維成像技術(shù)評為了2014年的年度技術(shù)。

激光層照熒光顯微技術(shù)的基本原理很簡單，它不像寬場或共聚焦顯微鏡那樣照射或掃描整個樣本，而是用薄層光從側(cè)邊照射樣本，然后從樣本的上部或下部檢測熒光，激發(fā)光路與檢測光路垂直。激光層照熒光顯微鏡激發(fā)一個層面上的熒光基團，一次成像一個面，這種技術(shù)不僅大大降低了光毒性，還提高了長時間成像活樣本的能力。

Light-sheet技術(shù)始于一百年前，原本是用來成像膠體的。后來，Ernst Stelzer等人用這一技術(shù)成像了熒光標記的活斑馬魚胚胎，Light-sheet技術(shù)由此重新煥發(fā)了活力。Stelzer在本期Nature Methods雜志上撰文，介紹了這一技術(shù)的起源、原理和應用潛力。

激光層照熒光顯微技術(shù)的崛起，離不開熒光蛋白和轉(zhuǎn)基因標記的發(fā)展。實際上，只有物理學、生物學等多個領(lǐng)域進行跨學科合作，人們才能充分挖掘出這一技術(shù)的潛力。隨著商業(yè)化儀器的不斷推出和升級，相信激光層照技術(shù)將為我們揭示以往難以想象的生物學細節(jié)。

目前的激光層照熒光顯微鏡可以實現(xiàn)多角度成像（multiview），并與超高分辨率成像、雙光子激發(fā)和結(jié)構(gòu)照明結(jié)合起來。這一技術(shù)能夠快速對活細胞進行3D成像，在透明的固定樣本中獲得驚人的靜態(tài)圖像。舉例來說，人們已經(jīng)用激光層照熒光顯微鏡成像了活體心臟和運作中的大腦，跟蹤了胚胎發(fā)育時的細胞遷移。（延伸閱讀：Nature Methods十周年，十大技術(shù)盤點）

激光層照熒光顯微技術(shù)在神經(jīng)生物學中的應用特別令人期待。因為這一技術(shù)能夠同時成像大腦中的大量細胞，有望為我們揭示這一神秘器官的整體屬性。Misha Ahrens等人在本期的Nature Methods雜志上發(fā)表文章探討了這個問題。

激光層照成像是一項充滿挑戰(zhàn)性的工作，激光層照實驗會生成海量的數(shù)據(jù)，我們需要找到更好的方法處理和分析這些數(shù)據(jù)。此外，激光層照成像的樣本制備也和成熟的樣本制備方案完全不同。

值得注意的是，最佳效果的激光層照成像仍然需要較小的透明樣本。對于不那么透明的大樣本而言，我們還需要想辦法解決散射和相差問題。另外，我們在進行激光層照成像時，依然需要監(jiān)控潛在的光毒性，雖然激光層照技術(shù)的光毒性比較小，但并不等于完全沒有光毒性。

生物通編輯：葉予

生物通推薦原文：Method of the Year 2014