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徕卡显微镜相关光学和同位素纳米显微镜

2014-08-23  发布者:admin 

 不同材料的同位素组成可以通过二次离子质谱法进行成像。在生物学中,这种方法主要用于研究细胞代谢和周转率,通过用标记的分子,例如标记有稳定的同位素(15N,13C)氨基酸脉冲的细胞。该标记物的掺入,然后成像与可以超过100nm的横向分辨率。然而,二次离子质谱法不能识别特定的亚细胞结构等细胞器,并需要与第二技术相关联,例如荧光成像。在这里,我们提出了一种基于受激发射损耗显微镜,可提供相关的光学和同位素纳米显微镜(COIN)的图像的方法。我们用这种方法来研究蛋白质的营业额从培养海马神经元的不同的细胞器。相关的光学和同位素纳米显微镜可以适用于各种生物样品的,因此,应使许多细胞器和亚细胞结构的同位素组成的调查。

在活细胞中的分子过程最好通过高分辨率的显微技术来监测。尽管在显微镜领域的突破性技术革新已在过去,边界仍然存在。西尔维奥教授博士澳里佐利和他的团队在哥廷根东风集团研究中心卓越集群和纳米级显微镜和大脑的分子生理学(CNMPB)现在已经建立了一个新的应用通过结合两个成像技术以扩大高收益 - 分辨率来研究生物学问题。新的成像技术COIN使研究亚细胞结构,如细胞器的营业额及新陈代谢,详细。 

亚细胞器的营业额是现代细胞生物学的了解最少的一个方面,尽管它广泛认可的重要性。在生物学中,这些过程是由“馈送”细胞标记物分子,如标有稳定同位素氨基酸分析。随着时间的推移这些氨基酸代谢掺入细胞蛋白和其同位素组成然后,可以通过二次离子质谱法(SIMS)进行成像。这项技术使细胞和组织中的不同细胞器的可视化。然而,SIMS本身不能识别特定的亚细胞结构。 

因此,里佐利教授与莱布尼茨研究所波罗的海研究瓦尔内明德和法国公司CAMECA的科学家合作的团队成功地相关SIMS用第二种方法。在被称为“相关的光学和同位素纳米显微镜(COIN)”相结合的方法是基于超分辨率受激发射损耗(STED)显微镜。 COIN使蛋白质周转从培养海马神经元不同的单细胞器的精确研究。 

每个单独的合并技术提供的一条信息是为其他不可用:“SIMS得到研究的材料,甚至它的营业额的同位素组成,而STED显微镜揭示的身份和细胞器或细胞器组件的空间分布。”,里佐利教授解释说。 

在第一次的组合(COIN)允许精确地确定在各种单细胞器在细胞中的蛋白质的周转。该技术的特点是宽范围的应用到各种生物样品,因此它应使许多细胞器和亚细胞结构的组成的调查。使用硬币上的科学家们成功地取得了对蛋白质周转培养海马神经元的不同细胞器的信息。钱币可应用于多种生物样品,因此应当使许多细胞器和亚细胞结构的同位素组成的调查。

从左至右依次为:Dr. Johannes Wessels, Dr. Sinem, K. Saka, Katharina Kröhnert, Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli.