Betzig と彼の同僚のおかげで、生体組織のプロセスを観察する能力は近年大きく進歩しました。しかし、多くの生物学的プロセスは依然として速すぎるか、現在の光学顕微鏡技術を使用して捕捉するには小さすぎる構造を伴います。主な問題は、微細な動的構造を深く調べるために、これまでの方法では対象物に大量の放射線を集中させる必要があることです。これは生物学的な変化や破壊を引き起こす可能性があるだけでなく、ズーム処理にも時間がかかり、細胞分裂などの動的なプロセスに画像が追いつけなくなります。
現在、ベツィヒの研究者らは、以前に使用されていた技術をさらに発展させた顕微鏡を発表しています。これは、サンプル内の蛍光分子が特定の波長の光によって活性化されるときに複数の画像情報が作成されるという概念に基づいています。これらの光る分子の空間位置を正確に決定できます。このプロセスは、異なる波長で数回繰り返されます。このようにして、サンプルの高解像度画像が、次々に測定された個々の画像から作成されます。研究者らは、光放射を変更することで「サンプリングレート」を大幅に向上させ、同時に生細胞への放射線被ばく量を減らすことに成功した。 「放射線が拡散するにつれて光毒性がどれほど減少するかに私たちは驚きました」とベツィヒ氏は言います。
研究者らは、20 の異なる生物学的システムに関する研究を実施することで、システムのパフォーマンスを実証しました。たとえば、彼らは文字通り、線虫やショウジョウバエの胚発生に関わるプロセスに新たな光を当てました。彼らのコンセプトは、従来のイメージングよりも損傷が少なく、画像取得速度が向上するため、光学顕微鏡を使用した生物学研究の可能性を大幅に拡大すると結論付けています。
