BonFIRE开启显微镜设备的新篇章 以惊人的细节揭示生命的分子多样性

BonFIRE开启显微镜设备的新篇章以惊人的细节揭示生命的分子多样性BonFIRE技术在发表于《自然-光子学》（NaturePhotonics）杂志上的一篇论文中，加州理工学院化学助理教授、传统医学研究所研究员LuWei实验室的研究人员展示了他们称之为"键选择荧光检测红外激发光谱显微镜"（BonFIRE）的技术。BonFIRE将两种显微镜技术合二为一，具有更高的选择性和灵敏度，使研究人员能够在前所未有的单分子水平上可视化生物过程，并从分子角度了解生物机制。研究报告的合著者、化学工程专业研究生DongkwanLee说："有了我们的新型显微镜，我们现在可以用振动对比来观察单分子，而这是现有技术难以做到的。"博士后学者HaominWang（左）和研究生DongkwanLee（右）演示BonFIRE显微设备的操作。资料来源：加州理工学院BonFIRE背后的技术BonFIRE涉及的一项技术是荧光显微镜，该技术通过在分子和其他微观结构上标记荧光化学标记，使其在成像时发光，从而对其进行成像。另一种技术是振动显微镜技术，它利用分子原子间结合键的自然振动。要成像的样本会受到光的轰击，这里指的是红外光。这种轰击会导致材料分子中的键发生振动，从而可以识别它们的类型。例如，三键的振动与单键的振动"听起来"不同，与另一个碳原子结合的碳原子的振动与与氮原子结合的碳原子的振动听起来不同。这与训练有素的吉他手通过聆听吉他发出的音色，就能分辨出吉他上的哪根弦被拨动以及它是由什么材料制成的并无二致。化学助理教授兼遗产医学研究所研究员LuWei。资料来源：加州理工学院优势结合Wei说，荧光显微镜允许研究人员观察单个分子，但不能提供丰富的化学信息。另一方面，振动显微镜虽然能提供丰富的化学信息，但只有当被成像的分子大量存在时才能发挥作用。BonFIRE通过将振动与荧光耦合，有效地结合了这两种技术的优势，从而解决了这些局限性。整个过程是这样的：首先用荧光染料对样品进行染色，荧光染料会与要成像的分子结合。然后用红外光脉冲轰击样品，调整红外光的频率以激发染料中的特定键。一旦该键被该光的一个光子激发，第二个能量更高的光脉冲就会照射到该键上，并激发它发出显微镜可以检测到的荧光。这样，显微镜就能对整个细胞或单个分子进行成像。未来展望这项研究的合著者、化学博士后学者助理研究员王浩敏说："我们对这种光谱学过程非常着迷，很高兴能将其转化为现代生物成像的新型工具。在过去的三年里，我们一直在冒险建造我们的定制BonFIRE显微镜，并对这一光谱过程有了更深入的了解，这进一步帮助我们优化了设置中的每个组件，从而达到了现在的性能。"在论文中，科学家们还展示了用"颜色"标记生物分子的能力，使它们能够相互区分。这是通过使用组成染料分子的原子的几种同位素来实现的。(同位素是一种元素的不同形式，由于其原子核的中子数目有多有少，因此原子量也不同）。它们的键振动频率会随着原子质量的增减而变化。Wei说："传统的荧光显微镜一次只能分辨出少数几种颜色，而BonFIRE则不同，它利用红外光激发不同的化学键，产生彩虹般的振动颜色。可以同时对同一样本中的许多不同目标进行标记和成像，以令人惊叹的细节揭示生命分子的多样性。我们希望能在不久的将来展示活细胞中数十种颜色的成像能力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378319.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378319.htm

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苹果WWDC前瞻：或用头戴设备翻开新篇章

苹果WWDC前瞻：或用头戴设备翻开新篇章该公司希望同样的一幕能够再次上演——这一次是其首款混合现实头显。虽然没有任何产品能与iPhone的历史意义比肩，但这款头显确实有望开创一个新时代：它可能会推动人们开始使用新的界面，颠覆传统的工作、游戏和娱乐方式。但风险在于，这也有可能令苹果引火烧身。混合现实头显仍处于发展初期，许多人对于把一台电脑戴在脸上依然有所顾虑。苹果的设备在设计上也有一些怪异之处，包括采用外置电池，而且定价约为3000美元。此外，它在发布时可能并没有配套的“杀手应用”。但这种头显的确有可能成为计算机的未来，所以推出这样的产品就成了苹果的必然选择。从销量上看，第一款产品有可能失败（至少与苹果的其他品类相比可能如此），但该公司仍有望在几个月内成为市场领导者。更重要的是，未来的新品有望修复第一代机型的缺陷（比如头晕、性能不足、过热问题和不支持蜂窝连接），还有可能降低售价。事实上，苹果已经开始开发后续产品：专业版和简配版。虽然苹果的混合现实头显可能需要3至5年时间才能取得成功，但该公司在营销、工程和销售方面的实力却不容置疑。如果说有谁能推动这个品类取得成功，那无疑是苹果。苹果预计会在WWDC的主旨演讲部分宣布这款产品。由于此次发布的新品较多，主旨演讲可能会持续很长时间，预计会超过2个小时。除了头显外，苹果还要对其软件平台进行大量升级，并有望推出新款Mac等新硬件。与去年一样，主旨演讲将会采用录播方式，等到WWDC时在苹果园区总部播放，但场地将会更大，容纳更多与会人员。随后，苹果还会针对开发者发表“国情咨文”演讲。据悉，苹果已经开辟了2个演示区，专门展示各种新品。其中一个区域位于史蒂夫·乔布斯剧院内，可能会以新Mac为主，另外一个演示区是临时搭建的，距离主会场大约15分钟步程，位于苹果园区足球场上方和篮球场旁边，可能用于演示头显。这个建筑几周前就开始建造，面积很大。苹果可以借此在更安静、更舒适的环境中演示头显。该公司曾在2014年发布AppleWatch时搭建过类似的设施。具体情况如何，还需等待美国东部时间周一下午1点（北京时间周二凌晨1点），苹果主旨演讲开始后才能揭晓。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363415.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363415.htm