晶格層光顯微術 減光損害助活體研究

陳壁彰說，貝吉格從事的顯微技術研發，從第一代一九九五年提出「近場光學（顯微鏡解析度提升至數十奈米）」，到第二代二○○六年研發、今年獲得諾貝爾化學獎的「超分辨顯微鏡」，雖然解析度更強，但仍以死體細胞觀察為主。

今年十月發表在「科學」期刊的「晶格層光顯微術」則是突破性地可在一秒鐘內，擷取一百五十至兩百個活體細胞影像，並建構出細胞分裂等四維（三維＋時間）動態結構，完全顛覆過去顯微鏡只能觀察死體細胞的想像。

與獲諾貝爾化學獎的老師貝吉格共同刊登

陳壁彰說，貝吉格在二○○五年就已率先提出「光學晶格」概念，希望能將高速相機探測到的光層厚度變得更薄，才能在光對細胞產生自由基的化學變化下，將損害降到最小，更細微的看到細胞動態。貝吉格的想法於二○一一年陳壁彰進入實驗室擔任博士後學生之後，終於在去年春天實現。

有別於傳統光學顯微鏡直接照射成像的方法，他們改用兩個垂直的光學鏡頭，一個產生極薄的光層，用來產生螢光，以達到薄薄的光學切片，另一個收集螢光。光層變薄後，細胞接受到的光就變少了，細胞受的影響也變少，自然更健康；更薄的光層切片也得以看出細胞爬行的微小剎那，甚至小如線蟲的三百六十九個肌肉細胞的結構與細胞分裂，都能清楚呈現。

陳壁彰說，過去光聚焦形成的是一個點，他們利用類似顯示器的「空間光調制器」，透過一百多個鏡面干涉，讓光打在螢幕上變成一個層狀的面，因此光切片可以更薄，達到○．五微米，約為頭髮直徑的一％。