Антон ван Левенгук, которого считают отцом микробиологии, стал первым человеком в 1677 году, который наблюдал бактерии под микроскопом, положив начало революции в микроскопии. Его открытие «животных», или микроорганизмов, в каплях воды и других веществах стало крупным прорывом в науке. Это позволило человечеству открыть и глубже изучить клетки, из которых состоят животные и растения.
Со временем оптические микроскопы достигли своего предела, поскольку были способны различить бактерии и клетки, но не более мелкие субклеточные структуры, вирусы или белки. Наблюдение за элементами живых существ размером менее 10 нанометров, например, такими как ферменты или ДНК, требуют электронной микроскопии, чтобы их можно было увидеть.
Наряду с флуоресцентным методом в микроскопии используется метод визуализации без меток.
В отличие от флуоресцентного метода микроскопии, визуализация живых клеток без меток не требует флуоресцентных маркеров, которые могут помешать изучаемому физиологическому ответу, и не требует обработки клеток фиксаторами, что может стать причиной их гибели.
Для визуализации без меток используется специальная оптика для преобразования фазовых различий, вызванных изменениями клеток и внутриклеточных свойств, в световые волны различной амплитуды. В отличие от фазовых изменений, изменения световых волн могут быть обнаружены человеческим глазом или записаны как изменения интенсивности пикселей на камере.
Такая визуализация обеспечивает более высокое содержание и контрастность, чем обычные методы. Высококонтрастные изображения облегчают сбор данных о клетках посредством более надежной сегментации и отслеживания. Кроме того, поскольку полученные данные немаркированы, тот же набор клеток может использоваться для дальнейшего анализа, что максимизирует потенциальные преимущества регенеративной медицины.
Несколько примеров визуализации без меток, выполненной при помощи оптических систем от компании PhaseView :