胚胎发育是生物学领域中最具挑战性的学科之一。从上个世纪八九十年代迄今，生物学领域的重大进展都与发育生物学有着密切的关系，后者已成为世界上生命科学最活跃和最激动人心的研究领域。
近几十年来有许多关于动物模型系统的研究，其中包括斑马鱼，线虫和果蝇。人们已经基本了解这些动物的细胞在机体形成过程中是如何分裂和移动，但对其发育机制的演变过程却知之甚少。哈佛大学Cassandra Extavour 领导的研究小组旨在通过对一些新型模式生物胚胎发育特征的研究来揭示发育机制演化的情况，通过比较这些物种试图推断出在大自然中的进化过程产生的一些重要的多样性变化阶段。
▲ 排列放置用于成像的蟋蟀卵。 A, B: 成虫双斑蟋蟀。 C: 用来放置低熔点琼脂的定制微孔板。琼脂用来固定放置在微孔板内的蟋蟀卵。D: 这种技术是用来放置包含不同发育阶段的转基因的受精卵。图片是蔡司Celldiscoverer7在2. 5倍物镜下拍摄的15张单独图。比例尺：200μm。
共聚焦显微镜使得人们可以在细胞水平上探索一些新兴模式动物的动力学现象，Extavour实验室正在进行的双斑蟋蟀胚胎发育的高灵敏度实时成像。尽管能得到三维空间的高分辨率成像的数据结果，但这些技术只能对少数胚胎进行单一时间点的成像。没有对胚胎进行大量成像，仅凭这么少的样本量很难去评估、描述进化的变异产生广泛的表现型，因此需要一个能将许多样品放置在可精确控制的环境中、进行长时间高灵敏度活体成像的新的显微镜系统，蔡司 Celldiscoverer 7能够对几种不同的样品载体类型， 进行数十或者数百个样品平行成像 ，为满足这些需求提供了机会。
▲发育中的蟋蟀胚胎。从卵期15发育到卵期21，可观察的背向闭合及肢体和身体的发育。所有图像均在2.5倍下拍摄， 并从多个位置的时间序列中（5分钟的采样间隔）和130μm厚的样品通过反卷积提取获得。
蔡司Celldiscoverer7显微镜能够精确控制活细胞培养环境，使胚胎在不同的发育阶段都能够无光漂白成像，实现超过五天的活体成像实验。此外 ，胚胎的存活率＞ 90%。即使在2.5x的低倍物镜下观察，Celldiscoverer 7仍然可以灵敏地检测和跟踪细胞核来观察受精卵和胚外组织的发展，也可以观察在昆虫的胚胎发育中重要的过程。大视野的拍摄减少了拍摄完整的胚胎的采样时间。例如拍摄30 多个胚胎阵列只需要 2分钟不到的时间。
蔡司显微镜生命科学解决方案经理DR. THORSTEN KUES发现生命科学研究人员面临的最常见的问题----显微镜光效率、成像参数的简化优化和自动化操作及统计分析，蔡司 Celldiscoverer 7的研发旨在克服这个难题，能保持环境稳定以维持活体长期存活，自动选择正确的光学设置，直接进行快速和高通量的实时拍摄，帮助实验人员快速获取高通量、高质量的图像，得到统计分析数据。大成像视野、高光学质量和精确的环境控制的荧光显微镜Celldiscoverer 7是市场上灵活的全自动显微系统，也是活样本的理想成像仪器。
参考文献：
[1]Donoughe S., et al.: Proceedings of the National Academy of Sciences,111(11),4133–4138 (2014) http://doi.org/10.1073/pnas.1400525111
[2]Ewen-Campen B., Jones T. E. M., & Extavour C. G.: Biology Open, 2(6),556–568 (2013)
http://doi.org/10.1242/bio.20134390
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[7] Nakamura T., et al.: Current Biology : CB,20(18),1641–1647 (2010
所属单位：
1Department of Organismic and Evolutionary Biology, Harvard University,Cambridge, MA,USA
2Carl Zeiss Microscopy Embedded Specialist,Harvard Center for BiologicalImaging, Cambridge,MA, USA)
相关仪器
Celldiscoverer 7自动化活细胞成像平台;
