近日，伯克利实验室的先进光源系统（简称ALS），刚刚对秀丽隐杆线虫、记号笔、以及高度真空油脂这三个看似风马牛不相及的研究对象，开展了一次有趣的显微分析实验。在近日发表于《自然通讯生物学》期刊上的一篇文章中，由加州理工、加州大学伯克利分校、以及伯克利同步加速器红外结构生物学成像计划（BSISB）科学家们组成的一支研究团队，就介绍了他们的“高维”红外成像方法。 扫描秀丽隐杆线虫的切片模式示例 据悉，BSISB 研究团队希望找到一种更高效地收集“高维”红外图像的方法，意在让每个像素都包含丰富的物理和化学信息。 在新方法的帮助下，研究人员们得以在不到一个小时的时间内，完成此前需要 10 小时的扫描，从而将生物光谱的显微扫描应用范围，拓展到对时间更敏感的各种实验中。 研究合著者、加州理工学院化学系研究生 Elizabeth Holman 表示：“我们意识到，随着时间的推移，模型采样将面临软件、而非硬件方面的挑战”。 研究配图 - 1：自主自适应 LIV 数据采集的实施和性能评估。 举个例子，图像采样仅限于具有矩形边界和采样点间距离固定的均匀栅格光栅扫描。不过研究一作、原加州大学伯克利分校物理学研究生 Yuan-Sheng Fang，提出了可实施的 ALS 技术新方案。 在本次研究中，他们使用了一种无网格的自适应方法，能够主动增强表现出更大物理或化学对比度的部分区域的采样。在概念验证的红外显微实验期间，研究团队对两款样品进行了检查。 首先是包含两种组分的记号笔 + 高度真空的油脂，结果表明这套方案拥有很好的扫描效果。即便只通过肉眼，都能够清楚地看到样本的细节信息，证明了软件可在最少的人工干预下良好运行。 研究配图 - 2：针对秀丽隐杆线虫的扫描结果 其次，研究团队将目光瞄向了秀丽隐杆线虫的活体幼虫样本。作为被成千上万的研究人员所寄予厚望的生物学模型，LIV 扫描方案也确实增强了对应特征区域的采样密度。 最终在现有软件需要大约 4.9 小时才能完成的情况下，新方案只花了 45 分钟就完成了秀丽隐杆线虫头部区域的扫描采样工作。 展望未来，这项技术还将能够在基于卫星的高光谱遥感（探测海洋 / 太空）、无人机 / 显微技术等领域派上更大的用场。
