就像汽车一样，细胞也离不开所有零件的正常运转。但与汽车不同的是，科学家们至今仍未能完全理解细胞的各个组成部分是如何组合在一起的。
这主要是因为，即使是最先进的成像技术，也未能清晰地展现细胞核与细胞其他部分之间的边界。现在，来自马克斯·普朗克生物化学研究所和荷兰FEI显微镜公司的研究人员利用冷冻电子断层扫描技术拍摄了细胞内部的三维图像，以进一步了解细胞作为一个整体是如何工作的。他们于今日在《科学》杂志上发表了他们的研究成果。
冷冻电子断层扫描技术可以拍摄纳米级别的细胞图像，但标本必须在极低的低温（低于-238华氏度）下冷冻。研究人员使用液氮冷冻了HeLa细胞。HeLa细胞虽然因其有争议的起源（1951年从一位不知情的非裔美国女性 Henrietta Lacks 的宫颈癌活检样本中提取）而备受关注，但在实验室实验中却很常用。然后，他们将细胞切成仅200纳米厚的薄片。
为了更好地保存细胞结构，研究人员在每个切片的侧面涂覆了一层薄薄的金属，以便用于成像的聚焦电子束能够更好地与表面连接，从而生成更清晰的图像。射向切片的电子会反弹并进入探测器，从而生成内部每一个微小结构的图像。
利用这项先进的成像技术，研究人员能够分析细胞的核孔复合体，即细胞核外膜上的孔洞，这些孔洞允许重要的生物分子在细胞核与细胞其他部分之间通过。
当研究人员观察细胞发育周期不同阶段的这些孔洞时，他们发现每个细胞内的孔洞大小是相同的，这表明孔洞的大小可能取决于细胞的生理阶段，可能是因为细胞的其他部分在生命周期的不同阶段需要来自细胞核的不同信息量。
研究人员相信，得益于这项先进的成像技术，这将是他们关于细胞形态与功能关系研究的众多发现中的第一个。
