日本科学家已经证明,在昆虫幼虫身上涂上Tween-20,一种常见的清洁剂,可以让它们在电子显微镜内强大的真空中生存.这项技术可以为高分辨率实时成像铺平道路。

在电子显微镜的高真空环境下,大多数活着的动物都有一个可怕的结局。低压导致体内水分蒸发,几分钟内就会死亡。但Takahiko ijichi Hariyama在扫描电子显微镜下(SEM),果蝇幼虫在一个多小时内都能存活,这让他和同事们感到惊讶。

高分辨率成像显示,每个幼虫上都覆盖着一层薄膜,这表明这些昆虫的细胞外物质(ECS)以某种方式保护它们免受低压的影响。然而,当同样的幼虫被放置在没有SEM电子束的真空室中时,它们就死了。

“ECS本身不能在高真空中保护动物,”Hariyama解释说,“但来自电子束的能量增强了ECS内部的交联,形成耐用的聚合物。研究小组称这种全身涂层为“纳米套装”,可以保护幼虫免受致命脱水的影响。

Hariyama和他的团队随后使用傅里叶变换光谱研究了果蝇的ECS,揭示了大量的两亲性分子。通过对其他两亲性溶液的测试,他们发现Tween-20(一种广泛用作洗涤剂和乳化剂的表面活性剂)在电子轰击下会形成一层薄膜。在扫描电镜下,它也显示出类似的保护性能,这意味着现在有可能为其他物种提供纳米防护服。

Hariyama说:“几乎所有不产生ECS的活动物在SEM中几分钟内就会死亡,但当它们浸入吐温-20时,它们可以活跃地活动大约30分钟。”Hariyama说,这项技术适用于几种昆虫、甲壳类动物和蜘蛛的幼虫。获救后,它们能够正常生长发育,大多数能活到成年。

苏珊•安德森英国诺丁汉大学高级显微镜部门的前负责人说,在高真空中对活的或湿的标本进行成像的能力可能会彻底改变扫描电镜的使用。她说:“这项技术看起来很有前途。”“下一个挑战将是看看它是否能应用于细胞和组织。”