2014年Nature Methods年度技术

　　2014年年度技术方法的评选结果已尘埃落定，激光层照荧光显微技术击败其它挑战者，拔得头筹。那么什么新技术有可能会成为明年的年度技术之星呢?Nature Methods选择性地提出了一些在未来几年里值得关注的方法和方法学发展领域。

　　激光层照荧光显微技术(light-sheet fluorescence microscopy)能够对活体样本进行三维成像，该技术所产生的光毒性较低，且成像速度快。

　　激光层照荧光显微技术能够以很高的三维分辨率对生物样本进行长时间的、较为温和的成像。特别是当该技术与高速照相机相结合时，就能够快速地捕捉细胞或亚细胞水平上的动态变化。由于激光层照荧光显微技术能够快速地对生物样本进行较为温和的容积成像，因此Nature Mehtods将该技术评选为2014年年度技术(Method of the Year 2014)。

　　这一技术的基本原理非常简单。宽场显微技术(wide-field microscopy)或共聚焦显微技术(confocal microscopy)需要照射或扫描成像目标物中的整个样本，而激光层照荧光显微技术则与这两种技术不同，它只需要用薄层光(实际上为2D)从侧边照射样本。随后从样本的上部或下部检测所产生的荧光信号，检测方向与薄层光线的照射方向相垂直。因此，该技术的光学层析能力(optical sectioning，即z层面上样本结构的分辨能力)不像共聚焦成像技术那样取决于焦点处光子的采集，而是来自于在最开始时每次仅激发一个层面上的荧光基团。换而言之，激光层照显微技术只会激发一个焦平面上或旁边的分子，因此大大降低了光毒性，并且提高了长时间对活体样本进行成像的能力。

　　值得注意的是，如果希望激光层照成像技术达到最佳的效果，那么就需要使用较小块的透明样本。对于不太透明的大块样本而言，我们仍然必须想办法解决散射和像差的问题。最后，激光层照成像技术的用户仍然需要监测潜在的光毒性，虽然该技术能够降低光毒性，但是并不代表它能够完全消除光毒性。我们预测，在接下来令人激动的几年里，激光层照成像技术将会在更多的生物研究实验室中大放异彩。

　　DIA质谱分析法

　　数据非依赖性采集(data-independent acquisition, DIA)质谱分析法可能会改变蛋白质组学数据的生成方式。

　　认识非编码RNA

　　未来将出现一些能够描述非编码RNA功能的研究方法。

　　体内电压感受器

　　基因编码的电压指示器将会让研究者能够在体内对神经元的活动进行显像。

　　下一代CRISPR

　　随着CRISPR-Cas系统的不断成熟，研究者们开始考虑CRISPR-Cas系统的特异性、功效、甚至真核生物核酸酶的应用可能性。

　　微小结晶的结构

　　我们能够利用X射线和电子衍射法，从微晶体中确定蛋白质的结构。

　　超分辨率CLEM

　　超分辨率关联光学和电子显微镜技术(correlated light and electron microscopy, CLEM)的功能非常强大。

　　蛋白质的纳米孔道

　　纳米孔道将为单个蛋白质的特征性描述带来希望。

　　深层成像技术

　　我们可以更近距离地查看大脑等器官的深层结构。

　　了解更多：Method of the Year 2014