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揭秘生物進化歷程 顯微CT識別化石精細結(jié)構(gòu)
2020年07月01日 08:41:41
來源：儀器網(wǎng) 點擊量：3327
CT即斷層掃描系統(tǒng)，是利用X射線、γ射線、超聲波等從各個方向通過待測物體，對樣品某部一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X射線，將光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?，再利用計算機程序重構(gòu)斷層圖像，獲得三維圖像。CT檢測技術(shù)的主要優(yōu)勢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。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】如今，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，分析檢測技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。在人們對檢測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精細結(jié)構(gòu)或組織進行無損分析的領(lǐng)域，分析精度高、范圍廣、對樣品無損壞的儀器和技術(shù)則更受推崇。
CT即斷層掃描系統(tǒng)，是利用X射線、γ射線、超聲波等從各個方向通過待測物體，對樣品某部一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X射線，將光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?，再利用計算機程序重構(gòu)斷層圖像，獲得三維圖像。CT檢測技術(shù)的主要優(yōu)勢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CT設(shè)備被發(fā)明以來，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)展和各個行業(yè)對于無損檢測需求的提升，普通的CT技術(shù)已經(jīng)無法滿足科學(xué)研究對高分辨率的分析要求，顯微CT應(yīng)運而生，為高分辨無損檢測技術(shù)提供了新的可能。
顯微CT是近幾年逐漸發(fā)展起來的一種新型無損分析技術(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，對骨骼、牙齒以及各種生物材料等離體標(biāo)本進行高分辨三維成像。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)域的動物活體成像、藥物開發(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)，對動物化石的精細器官以及內(nèi)部微組織進行斷層掃描和三維立體重建，幫助科學(xué)家進行生物進化歷程的研究。節(jié)肢動物作為地球上物種多樣性高的動物門類，在生物演化的研究過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)域的一個熱點。
近日，《細胞—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)合作團隊的研究人員借助高分辨顯微CT技術(shù)和計算機三維復(fù)原等手段，對保存在化石標(biāo)本內(nèi)部的寒武紀(jì)大附肢類節(jié)肢動物—迷人林喬利蟲頭部口板等精細結(jié)構(gòu)進行了成像，發(fā)現(xiàn)迷人林喬利蟲在寒武紀(jì)已經(jīng)進化出明顯的、與現(xiàn)生節(jié)肢動物口板同源的結(jié)構(gòu)，為節(jié)肢動物軟體構(gòu)造的發(fā)育生物學(xué)研究打開了新窗口。
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、無損地進行高分辨三維成像工具?；蛟S在未來隨著技術(shù)的不斷進步，它也會和光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等一樣，成為實驗室中一種標(biāo)準(zhǔn)的測量測試儀器，為科學(xué)研究做出更多的貢獻。
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