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《硬x射線顯微技術在細胞成像中的應用分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要摘要X射線顯微技術能夠以納米級分辨率，呈現(xiàn)完整細胞的內部三維結構。我們結合澤尼克相位襯度和適合于硬x射線細胞成像的重金屬染色的樣品制備方式，在8keV下，成功地實現(xiàn)了優(yōu)于50納米空間分辨率的裂殖酵母細胞二維和三維成像，成像襯度足以解析細胞超微結構。從成像結果中可以得到細胞周期內不同時期的細胞形態(tài)，以及細胞器的鑒別和形態(tài)分布的顯示，并可以對細胞周期內不同形態(tài)下的細胞器與細胞體積比進行定量分析。此研究證明了硬X射線顯微成像技術用于細胞成像的可行性。本論文主要開展了以下幾個方面的工作；1．X射線顯微成像技術有著傳統(tǒng)細胞成像技術無法比擬的優(yōu)勢，如
2、光鏡和電鏡。結合澤尼克相位成像方法和納米CT成像技術，可以以幾十納米的空間分辨率獲得樣品的內部結構信息。還介紹了國家同步輻射的硬X射線成像實驗線站，包括其光學設計和光束線。2．介紹了基于x射線成像線站的實驗方法，對細胞樣品的制備方法，即雙重固定、重金屬鹽染色、脫水、臨界點干燥等。還介紹了基于國家同步輻射實驗室的TXM成像系統(tǒng)的流程和結果。在8keV能量的相位襯度模式下，得到了裂殖酵母細胞的二維投影圖，并結合納米CT技術，進一步得到了重構片層圖和三維分割渲染圖。在細胞的超微結構觀察中，得到了得到了細胞的整體結構和各種細胞器結構的三維渲染圖。3．
3、細胞周期內三種不同時期的細胞成像結果的分析和討論。首先對細胞內的細胞器種類進行了鑒定和區(qū)分，最終分為兩大類一液泡和線粒體、脂滴。然后分析了細胞以及細胞器的形態(tài)隨細胞周期的變化趨勢和原因。最后我們計算出細胞器和兩大類細胞器分別在細胞中的體積比，得出靜止期的細胞器體積比是其他兩個時期的兩倍左右，而生長期和分裂期的比重基本保持一致，這種變化趨勢同樣分別適用于液泡和線粒體、脂滴兩大類細胞器。關鍵詞：細胞成像硬x射線顯微技術細胞周期亞細胞結構細胞器摘要———————————————————————————————————————————————————
4、————一————————————————————————————————一IIAbstractABSTRACTFull—fieldhardX—raytomographycarlbeusedtoobtainthree—dimensional(3D)nanosealestructuresofbiologicalsamples．Theimageofthefissionyeast，Schizosaccharomycespombe,areclearlyvisualizedbasedonZemikephasecontrastimagingtechniq
5、ueandheavymetalstainingmethodataspatialresolutionbetterthan50nmattheenergyof8keV．Thedistributionsandshapesoftheorganellesduringthecellcycleareclearlyvisualizedandtwotypesoforganelleweredistinguished．Theresultsforcellsduringvariousphaseswerecomparedandtheratiosoforganellevol
6、mnetocellvolumecanbeanalyzedquantitatively．OurresultsdemonstratethathardX—raymicroscopyisacomplementarymethodforimagingandrevealingstructuralinformationforbiologicalsamples．Themainworksinthethesisaredescribedasthefollowing：1．X-raymicroscopyhasmanyadvantagescomparedwithconve
7、ntionalcellularimagingtechniques，suchaslightmicroscopyandelectronmicroscopy．ThenewtechniquesinX—raymicroscopysuchasZemikephasecontrastandnano-CTCallbeusedtoobtainnanoscalestructuresofbiologicalsamples。ThissectionsummarizestheopticaldesignofthehardX—raymicroscopebeamlineands
8、ystem．2．IntroducesthemethodologyofcellularimagingusinghardX—raymicroscopy．Aserieso
