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X射线能对生物体长时高分成像

2023/12/9 19:13:18 来源:科技日报

X射线成像可揭示生物体中隐藏的结构和过程。然而,它也会使生物体暴露在高剂量有害的辐射中,因此必须限制拍摄时间。据7日发表在《光学》期刊上的论文,德国卡尔斯鲁厄理工学院研究人员开发出一种X射线成像技术,可用比以前低得多的X射线剂量生成详细图像。这一进展使人们能够在更长的时间内以高分辨率研究小型生物或其他敏感样本,揭示更多生物动态过程中的秘密。

研究人员解释说,以前,对活体的微米级分辨率X射线相衬成像只能持续几秒钟到几分钟,因为会造成严重的辐射损伤。一般情况下,成像效率随着分辨率的提高而降低,这意味着需要更高的X射线剂量才能获得高分辨率的图像。

新方法基于相衬成像。它不仅是基于样品对X射线的吸收,还利用了X射线的波特性。更准确地说,它是根据X射线穿过样本时发生的相变创建图像。

新的X射线成像系统使用专用的高效X射线光学元件,以及像素大小为55微米的单光子计数探测器来提高剂量效率,从而实现微米分辨率的全视场成像。

研究人员对从寄主卵中爬出的微小寄生蜂进行了30多分钟的成像,以验证该技术的优势。结果显示,新系统可达到90%以上的剂量效率,同时提供高达1.3微米像素的分辨率。这证明了该技术有助于科学家在更长的时间拍摄小型模式生物的发育和行为细节。


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