來(lái)自Baruch 大學(xué)的科學(xué)家，與美國(guó)自然歷史博物館和John B. Pierce實(shí)驗(yàn)室合作，近期遠(yuǎn)航到遙遠(yuǎn)的所羅門(mén)群島，完成了一個(gè)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(yú)類(lèi)，并且拍攝到了一系列令人難以置信的前所未見(jiàn)的發(fā)光圖型。

    此次航行的船上載有一個(gè)“特殊乘客”，它就是由紐約市立大學(xué)購(gòu)買(mǎi)的一臺(tái)奧林巴斯BX43顯微鏡?？茖W(xué)家們使用這臺(tái)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(jí)圖像和視頻。在空余時(shí)間里，他們甚至還在海洋研究船里撰寫(xiě)了一篇論文！

    在航程中專(zhuān)注于發(fā)現(xiàn)可用做醫(yī)學(xué)研究蛋白的生物熒光動(dòng)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(shí)也是美國(guó)自然歷史博物館無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)的研究助理。他的研究重點(diǎn)是尋找生物熒光海洋動(dòng)物和克隆這些蛋白質(zhì)用于醫(yī)學(xué)研究，他負(fù)責(zé)此次 博物館研究項(xiàng)目“ Explore21 Solomon Islands Expedition” 的 Alucia 號(hào)航船。此次研究之旅是博物館支持的實(shí)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(kāi)往太平洋西南方向澳大利亞?wèn)|北部的索羅門(mén)群島的航行中，海洋研究船為研究人員提供了一個(gè)浮動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(shuō)，生物熒光已經(jīng)改變了醫(yī)學(xué)研究，幾乎在每一個(gè)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(diǎn)是生物熒光對(duì)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(shuō)。

    他指出，可以有許多不同的方式對(duì)生物熒光進(jìn)行利用，每一天都 有新的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)。他舉了基因表達(dá)的例子，并指出，他和他的團(tuán)隊(duì)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(kāi)發(fā)。該 蛋白可用于檢測(cè)癌癥藥物;當(dāng)細(xì)胞信號(hào)出現(xiàn)時(shí)會(huì)發(fā)生熒光的變化，因此，研究人員可以仔細(xì)觀察只會(huì)受藥物影響的某些細(xì)胞信號(hào)通道。zui近另一個(gè)有趣的例子是與 John B. Pierce 實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)使用了在水下幾乎不被人 眼所看見(jiàn)的高強(qiáng)度藍(lán)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(jī)拍攝活動(dòng)過(guò)程，黃色濾鏡能阻擋藍(lán)光和黃光，他們佩戴的眼罩可以讓他們看到熒光生物游動(dòng)時(shí)發(fā)出的熒光。

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

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(duì)在船上搜集的樣品進(jìn)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(jí)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(diǎn)熒光圖型。Gruber 博士解釋說(shuō)，在奧林巴斯BX43顯微鏡上，他們能夠通過(guò)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(tái)儀器對(duì)魚(yú)類(lèi)在正常陽(yáng)光下的成像與其發(fā)出熒光時(shí)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(shí)進(jìn)行放大和縮小。

    該顯微鏡放大倍率*并且用途廣泛，除了用來(lái)研究原生動(dòng)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(yú)眼。

    當(dāng)使用熒光模式工作時(shí)，奧林巴斯BX43顯微鏡優(yōu)良的光收集能力凸顯，因?yàn)檠芯咳藛T觀察到的是物種的自然熒光，而不是通過(guò)探針或染料染色后的樣品。他們?cè)?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(guò)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(duì)航行收到成果非常欣慰，他說(shuō)，“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(gè)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(xiàng)研究表明，生物熒光魚(yú)類(lèi)可能是另一個(gè)新的豐富熒光蛋白寶庫(kù)。”

    為了探索旅行，他特別訂制了三個(gè)防水手提箱用于裝運(yùn)奧林巴斯BX43顯微鏡。他只是需要另一個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)來(lái)展示它。