多光子顯微鏡，目擊活肝運作

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多光子顯微鏡未來可望用於診斷人類角膜有無感染與破壞，圖為角膜中央突起的「圓錐角膜」，嚴重時得靠角膜移植，才能恢復視力。(台大物理系副教授董成淵提供) 台大物理系實驗室中實驗人員正在操作多光子顯微鏡。 （記者王敏為攝） 研究人員在小鼠腹部裝設鈦合金製視窗，以利用多光子顯微鏡由此觀察肝臟。（台大物理系副教授董成淵提供） 台大團隊以多光子顯微技術觀察活體小鼠肝運作的研究，今年榮登國際生醫光學期刊的封面。(台大物理系副教授董成淵提供） 多光子顯微鏡下的活體小鼠肝臟細胞。(台大物理系副教授董成淵提供) 〔記者王昶閔?台北報導〕 人類史上首次透視活體肝臟的真實運作是由台灣研究團隊完成！ 台大寫歷史 揭肝病之謎 台灣大學最近成功利用「多光子顯微鏡」透視活肝，觀察到肝臟完整代謝過程，解析度可達細胞層次，肝病專家認為，此技術將揭開肝病之謎，讓治療能出現重大突破。 國科會基因體醫學國家型科技計畫所支持的台大「光學分子影像顯微術核心設施」團隊今年在國際知名生醫光學期刊上發表肝臟、角膜等多項突破性成果，以多光子顯微鏡史無前例地貼近生物體內運作的真實情況，超越現有醫學影像技術。 腹部開口 即時影像播出 該團隊領導者台大物理系副教授董成淵，近年來與台大醫院內科部醫師李宣書合作，在小鼠腹部成功裝設鈦合金製的玻片視窗，先為小鼠注射螢光物質後，再以「近紅外線飛秒雷射」經由視窗照射肝臟，所激發出的螢光被儀器接收後，便能將活生生的即時影像傳送到電腦螢幕播出。 小至細胞活動 一清二楚 螢幕上，深紅的肝臟逐漸被染成鮮綠，越來越亮，然後又逐漸黯淡，回歸深紅，此即肝臟代謝物被製造、釋放以及排出的過程。調整顯微鏡焦距，即可透視肝臟內部任何一點，將倍數放大，便能一窺肝細胞與血球的活動。 就連世界肝臟醫學會理事長、美國國家科學院與中研院院士陳定信都說，那是他這輩子首度看到活肝運作的影像，心中是震撼、興奮又感動，此技術將能解答肝臟運作、病變與修復等謎題，就算只用於動物，也足以從中發展出新的肝病治療方式。 董成淵表示，未來如果能成功發展成內視鏡系統，就可能用於人類。現行檢測肝功能主要靠抽血，但肝指數僅供參考，指數正常也可能生病、罹癌，多光子顯微鏡卻能讓人親眼看到肝功能，準確度大增。 皮膚肝臟角膜 我領先全球 團隊成員台大物理所博士生李峰杰表示，此技術是目前傷害最小、解析度最佳的技術。整組設備包括顯微鏡、雷射光源、螢光接收器等，造價約在台幣一千萬元左右。 董成淵表示，全球已有多個團隊正競相研發相關技術，台灣在皮膚、肝臟與角膜研究上取得領先。 去年該團隊與台大皮膚部、台師大聯手發表不必做皮膚切片，即能快速診斷皮膚癌、肌膚年齡與評估美容保養品功效，德國最近已將此技術商品化，用於臨床醫療。

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〔記者王昶閔?台北報導〕

多光子顯微鏡何以能為疾病治療帶來新希望？專家表示，器官發育、病變、老化的過程，將有如被拍成一部電影，其中暗藏治病救命的密碼。

美國國家科學院與中研院院士陳定信表示，以肝癌為例，過去要瞭解疾病發展過程，需要每隔一段時間就宰殺一隻罹癌的同品系老鼠，好做病理組織染色切片。

陳定信比喻，過去就像將多位長相類似的演員在不同時間的相片拼湊起來，可能有許多重要細節被「漏拍」；如今進步成有如拍一部電影，由同一位演員擔綱演出，每一個細節都被拍下。

這將有助深入瞭解器官運作與疾病發展，破解各種疾病致病的機轉，並發展出許多新治療方式。台大醫學院院長楊泮池也以此技術研究肺癌細胞的生長與轉移機制。

解析度高 適合長期觀察活體

董成淵最希望將此一技術運用在人體最神秘的腦部。研究團隊已成功在小鼠腦部裝設視窗，透視腦組織受到破壞時的變化，如中風與失智症等。未來除希望破解失智症等神經退化疾病之謎，更重要的，是希望瞭解記憶、學習在腦中的具體表現究竟為何？

台大物理所博士生李峰杰表示，多光子顯微技術具備高解析度、對細胞傷害極低等優點，適合長時間觀察活體，傳統的磁振造影、電腦斷層等技術，即便能配合顯微鏡，仍有解析度不足或輻射傷害等問題。