硬X射線顯微技術在細胞成像中的應用研究.pdf

1、X射線顯微技術能夠以納米級分辨率，呈現完整細胞的內部三維結構。我們結合澤尼克相位襯度和適合于硬X射線細胞成像的重金屬染色的樣品制備方式，在8keV下，成功地實現了優(yōu)于50納米空間分辨率的裂殖酵母細胞二維和三維成像，成像襯度足以解析細胞超微結構。從成像結果中可以得到細胞周期內不同時期的細胞形態(tài)，以及細胞器的鑒別和形態(tài)分布的顯示，并可以對細胞周期內不同形態(tài)下的細胞器與細胞體積比進行定量分析。此研究證明了硬X射線顯微成像技術用于細胞成像的可行

2、性。
　　 本論文主要開展了以下幾個方面的工作；
　　 1．X射線顯微成像技術有著傳統(tǒng)細胞成像技術無法比擬的優(yōu)勢，如光鏡和電鏡。結合澤尼克相位成像方法和納米CT成像技術，可以以幾十納米的空間分辨率獲得樣品的內部結構信息。還介紹了國家同步輻射的硬X射線成像實驗線站，包括其光學設計和光束線。
　　 2．介紹了基于X射線成像線站的實驗方法，對細胞樣品的制備方法，即雙重固定、重金屬鹽染色、脫水、臨界點干燥等。還介紹了基于

3、國家同步輻射實驗室的TXM成像系統(tǒng)的流程和結果。在8keV能量的相位襯度模式下，得到了裂殖酵母細胞的二維投影圖，并結合納米CT技術，進一步得到了重構片層圖和三維分割渲染圖。在細胞的超微結構觀察中，得到了細胞的整體結構和各種細胞器結構的三維渲染圖。
　　 3.細胞周期內三種不同時期的細胞成像結果的分析和討論。首先對細胞內的細胞器種類進行了鑒定和區(qū)分，最終分為兩大類一液泡和線粒體、脂滴。然后分析了細胞以及細胞器的形態(tài)隨細胞周期的變化