以全新方式观察细胞内部

细胞就像汽车一样，如果没有所有部件，细胞就无法正常运作。但与汽车不同的是，科学家仍未完全了解细胞所有部件是如何组合在一起的。

这主要是因为，即使是迄今为止最先进的成像技术也无法让他们很好地观察细胞核和细胞其他部分之间的边界。现在，来自马克斯·普朗克生物化学研究所和荷兰 FEI 显微镜公司的研究人员利用低温电子断层扫描技术拍摄细胞内部的 3D 图像，以进一步了解细胞作为一个整体如何运作。他们今天在《科学》杂志上发表了一项研究成果。

低温电子断层扫描可以拍摄到纳米级的细胞图像，但样本必须在极低的低温下冷冻（低于 -238 华氏度）。研究人员使用液氮冷冻 HeLa 细胞，尽管其来源存在争议（1951 年从不知情的非裔美国女性 Henrietta Lacks 的宫颈癌活检样本中取出），但这种细胞在实验室实验中很常见。然后他们将其切成薄片，厚度仅为 200 纳米。

为了更好地保存细胞结构，研究人员在每片切片的侧面涂上一层薄薄的金属，这样成像所需的聚焦电子束就能更好地与切片表面接触，从而形成更清晰的图像。射向切片的电子会反弹并进入探测器，从而生成切片内部每个微小结构的图像。

利用这种先进的成像技术，研究人员能够分析细胞的核孔复合体，即细胞核外壳上的孔洞，允许重要的生物分子在细胞与细胞的其他部分之间通过。

当研究人员在细胞发育周期的不同阶段观察这些孔时，他们意识到每个细胞内的孔大小都是相同的，这表明孔的大小可能取决于细胞的生理阶段，可能是因为细胞的其余部分在其生命周期的不同阶段需要来自细胞核的不同数量的信息。

研究人员相信，得益于这项先进的成像技术，这将是关于细胞形态和功能之间关系的众多发现中的第一个。