揭秘生物進(jìn)化歷程顯微CT識(shí)別化石精細(xì)結(jié)構(gòu)

2020-07-03 17:29:28來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：生物進(jìn)化閱讀量：3298

導(dǎo)讀：如今，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，分析檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。在人們對(duì)檢測(cè)要求不斷提升的影響下，分析儀器和設(shè)備都在不斷向一體化、智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展。但在生物醫(yī)藥、材料分析及古生物研究等需要對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)或組織進(jìn)行無(wú)損分析的領(lǐng)域，分析精度高、范圍廣、對(duì)樣品無(wú)損壞的儀器和技術(shù)則更受推崇。

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】導(dǎo)讀：如今，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，分析檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。在人們對(duì)檢測(cè)要求不斷提升的影響下，分析儀器和設(shè)備都在不斷向一體化、智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展。但在生物醫(yī)藥、材料分析及古生物研究等需要對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)或組織進(jìn)行無(wú)損分析的領(lǐng)域，分析精度高、范圍廣、對(duì)樣品無(wú)損壞的儀器和技術(shù)則更受推崇。

　　CT即斷層掃描系統(tǒng)，是利用X射線、γ射線、超聲波等從各個(gè)方向通過(guò)待測(cè)物體，對(duì)樣品某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X射線，將光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再利用計(jì)算機(jī)程序重構(gòu)斷層圖像，獲得三維圖像。CT檢測(cè)技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)就是能在不破壞物體的情況下觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，獲得物體內(nèi)部信息。

　　自1967年世界上第一臺(tái)CT設(shè)備被發(fā)明以來(lái)，這一技術(shù)就被很快用于疾病診斷，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大放異彩。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各個(gè)行業(yè)對(duì)于無(wú)損檢測(cè)需求的提升，普通的CT技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足科學(xué)研究對(duì)高分辨率的分析要求，顯微CT應(yīng)運(yùn)而生，為高分辨無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供了新的可能。

　　顯微CT是近幾年逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型無(wú)損分析技術(shù)，其主要采用X射線成像原理，可以在不破壞樣品的情況下，對(duì)骨骼、牙齒以及各種生物材料等離體標(biāo)本進(jìn)行高分辨三維成像。高分辨顯微CT是獲取材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)信息的有效手段，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的動(dòng)物活體成像、藥物開(kāi)發(fā)以及腫瘤病理學(xué)研究和古生物學(xué)的化石結(jié)構(gòu)分析中具有廣泛應(yīng)用。

　　在考古學(xué)中，科學(xué)家可以利用高分辨顯微CT技術(shù)，對(duì)動(dòng)物化石的精細(xì)器官以及內(nèi)部微組織進(jìn)行斷層掃描和三維立體重建，幫助科學(xué)家進(jìn)行生物進(jìn)化歷程的研究。節(jié)肢動(dòng)物作為地球上物種多樣性高的動(dòng)物門(mén)類，在生物演化的研究過(guò)程中占有非常重要的地位，其起源和分類更是古生物學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。

　　近日，《細(xì)胞—當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表了一篇題為《寒武紀(jì)大附肢類真節(jié)肢動(dòng)物中不完全發(fā)育的口板》的論文稱，云南大學(xué)和哈佛大學(xué)合作團(tuán)隊(duì)的研究人員借助高分辨顯微CT技術(shù)和計(jì)算機(jī)三維復(fù)原等手段，對(duì)保存在化石標(biāo)本內(nèi)部的寒武紀(jì)大附肢類節(jié)肢動(dòng)物—迷人林喬利蟲(chóng)頭部口板等精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了成像，發(fā)現(xiàn)迷人林喬利蟲(chóng)在寒武紀(jì)已經(jīng)進(jìn)化出明顯的、與現(xiàn)生節(jié)肢動(dòng)物口板同源的結(jié)構(gòu)，為節(jié)肢動(dòng)物軟體構(gòu)造的發(fā)育生物學(xué)研究打開(kāi)了新窗口。

　　現(xiàn)在，顯微CT已成為生物學(xué)、材料學(xué)中一種重要的快速、無(wú)損地進(jìn)行高分辨三維成像工具。或許在未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，它也會(huì)和光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等一樣，成為實(shí)驗(yàn)室中一種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量測(cè)試儀器，為科學(xué)研究做出更多的貢獻(xiàn)。

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