來自Baruch 大學(xué)的科學(xué)家，與美國自然歷史博物館和John B. Pierce實驗室合作，近期遠航到遙遠的所羅門群島，完成了一個為期三周的奇妙的調(diào)研之旅。這次航行的任務(wù)就是鑒定和研究能夠用于生物醫(yī)學(xué)研究的新的海洋熒光生物。他們發(fā)現(xiàn)了180多種新的生物熒光魚類，并且拍攝到了一系列令人難以置信的前所未見的發(fā)光圖型。

    此次航行的船上載有一個“特殊乘客”，它就是由紐約市立大學(xué)購買的一臺奧林巴斯BX43顯微鏡?？茖W(xué)家們使用這臺功能全面的顯微鏡觀察和拍攝剛剛捕獲的標(biāo)本，查看新物種，在大屏幕顯示器上與他們的合作者分享令人興奮的新發(fā)現(xiàn)，并準(zhǔn)備了可以在3-D IMAX電影里使用的IMAX級圖像和視頻。在空余時間里，他們甚至還在海洋研究船里撰寫了一篇論文！

    在航程中專注于發(fā)現(xiàn)可用做醫(yī)學(xué)研究蛋白的生物熒光動物

    David Gruber 博士是紐約市立大學(xué)Baruch 學(xué)院的生物學(xué)副教授，同時也是美國自然歷史博物館無脊椎動物學(xué)的研究助理。他的研究重點是尋找生物熒光海洋動物和克隆這些蛋白質(zhì)用于醫(yī)學(xué)研究，他負責(zé)此次 博物館研究項目“ Explore21 Solomon Islands Expedition” 的 Alucia 號航船。此次研究之旅是博物館支持的實地考察研究之一，具有探索性并且包含了許多新興技術(shù)。

    在開往太平洋西南方向澳大利亞東北部的索羅門群島的航行中，海洋研究船為研究人員提供了一個浮動的實驗室，在世界上zui多樣化的海洋生態(tài)區(qū)域之一鑒定和研究海洋生物熒光。

    Gruber 博士解釋說，生物熒光已經(jīng)改變了醫(yī)學(xué)研究，幾乎在每一個科學(xué)雜志中都能看到發(fā)著熒光的圖片。許多科學(xué)家在科研中使用水母中的熒光蛋白，他的研究小組已經(jīng)在 發(fā)現(xiàn)的150種珊瑚中發(fā)現(xiàn)了大約40種新的生物熒光物種，這使得生物熒光在科研中的應(yīng)用變得更加有效。“我的研究重點是生物熒光對物種本身的作用，并使用 工程方法將這種蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物醫(yī)學(xué)研究的使用工具” Gruber 博士說。

    他指出，可以有許多不同的方式對生物熒光進行利用，每一天都 有新的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)。他舉了基因表達的例子，并指出，他和他的團隊zui近獲得的分離的澳大利亞珊瑚礁熒光蛋白，可以用于磷酸化/去磷酸化的癌癥藥物開發(fā)。該 蛋白可用于檢測癌癥藥物;當(dāng)細胞信號出現(xiàn)時會發(fā)生熒光的變化，因此，研究人員可以仔細觀察只會受藥物影響的某些細胞信號通道。zui近另一個有趣的例子是與 John B. Pierce 實驗室合作的 Vincent Pieribone 的發(fā)現(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)了一種熒光分子，可以讓科學(xué)家觀察到由熒光的改變而引起的神經(jīng)元火花。

    在研究船 Alucia 上，科學(xué)家使用技術(shù)性水肺潛水和3人潛水艇下降到1000米，研究深海珊瑚礁的生物熒光。采用夜間搜索定位生物熒光物種，研究團隊使用了在水下幾乎不被人 眼所看見的高強度藍光刺激生物熒光。研究人員利用定制的帶黃色濾鏡的水下攝像機拍攝活動過程，黃色濾鏡能阻擋藍光和黃光，他們佩戴的眼罩可以讓他們看到熒光生物游動時發(fā)出的熒光。

    他們發(fā)現(xiàn)了名副其實的生物熒光魚類動物園，軟骨魚（鯊魚和鰩魚）和硬骨魚（鰻魚和狗母魚），包括許多生活在珊瑚礁中精心偽裝的物種。通過成像和采集海島水域的標(biāo)本，并在公共水族館中進行補充研究，研究人員發(fā)現(xiàn)了180余種具有生物熒光的魚類。

成像樣品揭示了熒光蛋白和圖型

    研究小組利用奧林巴斯BX43對在船上搜集的樣品進行研究和成像。選擇奧林巴斯BX43是由于它具有出色的光線收集能力并將其可視化，特別是在熒光應(yīng)用中。

    樣品被帶到船上并成像到IMAX級的照片中，展現(xiàn)了各種令人贊嘆的美麗的發(fā)光的條紋、漩渦、斑點熒光圖型。Gruber 博士解釋說，在奧林巴斯BX43顯微鏡上，他們能夠通過旋鈕在常規(guī)的白光模式和熒光模式之間輕松切換。該技術(shù)讓他們可以使用一臺儀器對魚類在正常陽光下的成像與其發(fā)出熒光時的圖型疊加。 憑借優(yōu)異的光學(xué)系統(tǒng)，可以做到在聚焦不變時進行放大和縮小。

    該顯微鏡放大倍率*并且用途廣泛，除了用來研究原生動物和微生物生態(tài)學(xué)，若更換顯微鏡的物鏡則可以用于研究結(jié)構(gòu)較大的樣品，例如魚眼。

    當(dāng)使用熒光模式工作時，奧林巴斯BX43顯微鏡優(yōu)良的光收集能力凸顯，因為研究人員觀察到的是物種的自然熒光，而不是通過探針或染料染色后的樣品。他們曾經(jīng)觀察到一種非常弱的熒光，他們想了解這 是否普遍存在于這些新物種中，通過奧林巴斯BX43顯微鏡的觀察讓他們輕松的做出了結(jié)論。

    Gruber 博士對航行收到成果非常欣慰，他說，“20世紀(jì)60年代在水螅水母中發(fā)現(xiàn)的綠色熒光蛋白，已成為現(xiàn)代生物學(xué)家的一個革命性的工具，改變了我們的一切，從艾滋病病毒到大腦工作原理的研究。這項研究表明，生物熒光魚類可能是另一個新的豐富熒光蛋白寶庫。”

    為了探索旅行，他特別訂制了三個防水手提箱用于裝運奧林巴斯BX43顯微鏡。他只是需要另一個千載難逢的機會來展示它。