众所周知，我们的肺部在我们的日常生活中发挥着至关重要的作用——确保我们能够呼吸、抵御感染并适应各种挑战。尽管这些器官很重要，但它们仍然让许多医学专家感到困惑，尤其是当它们受到疾病影响时。虽然 MRI 和 CT 扫描等传统工具在患者患有肺部相关疾病时很有帮助，但它们仍然无法提供了解肺部健康复杂性所需的详细实时信息。

进入被称为水晶胸腔的突破性创新。该技术由波士顿大学工程学院、肺中心、多尺度和转化力学生物学中心以及神经光学中心的研究人员开发，不仅将彻底改变我们对肺功能的理解，而且在其他器官和治疗方面也具有巨大的潜力。

在本月《自然方法》杂志上发表的新研究中，晶体胸腔充当小鼠肺部的透明保护罩，使科学家能够在细胞水平上实时近距离观察这些器官如何工作。这项技术的特别之处在于，它不会破坏肺部的自然过程——在研究人员观察的同时，呼吸和血液循环照行。

在本次问答中，资深作者 Hadi Nia 博士讨论了晶体胸腔、它如何重塑我们对肺部研究的理解，以及它在肺部以外的潜在用途。

在了解肺部健康方面，研究中强调的主要挑战是什么?

肺部是许多致命病变的发生部位，例如原发性和转移性癌症、呼吸道感染以及在细胞水平上影响其功能的阻塞性和限制性疾病。现有的成像方式(例如 MRI、CT 和组织学分析)无法解析疾病进展早期的动态单细胞事件，例如免疫细胞与癌细胞和细菌的相互作用。