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徕卡显微镜超分辨率gsdim显微镜

2014-09-01  发布者:admin 

 纳米技术 GSDIM (其次个别分子返回枯竭显微镜) 提供详细图像蛋白质其他生物分子细胞空间布局帮助研究实验室成像中心用户提供GSDIM 技术市场第一个商业系统 徕卡 SR GSD) 现在利用超分辨率 GSDIM显微镜细胞隔间地区纤毛单一蛋白质他们互动伙伴可以成像分辨率低于衍射极限两位数纳米范围使得科学家们更多了解细胞复杂相互作用时间方面的知识可能导致更好理解细胞以前无法治愈疾病原因

GSDIM 显微镜原理

传统荧光显微镜荧光染料离域的 π 电子地面状态 S0 转移一种兴奋状态 S1他们回到 S0 振荡他们发出荧光GSDIM 技术降低了通过切换黑暗状态 (图 1) (Fölling et al.2008 年Bierwagen et al.2010年种皮 et al.2010年) 大部分荧光染料振荡周期涉及电子数目减少了可激发荧光团数量直到可以检测到分子分子然后自发地黑暗状态返回一个易激动地面状态发出荧光其他人通过切换黑暗状态再次停用结果荧光分子试样"作祟"单个荧光团确切位置可以通过种算法确定所有荧光团位置信息收集数千单独图像坐标计算超分辨率 GSDIM 图像GSDIM 图像所示结构因此起源方式类似流水账风格绘画

 


 1: 基于一个简化雅布伦斯基 GSDIM 方法示意图离域的 π 电子荧光团可以例如地面状态 S0兴奋状态 S1 (既所谓国家) 三重态激进黑暗状态 (这两个 OFF 状态)。发出荧光电子流通地面兴奋状态这些方面国家不同关闭状态下的荧光团能够发出这些 OFF 状态通常使用寿命他们是很达到由于国米系统过境所需通过设置环境条件嵌入介质通过标准荧光免疫荧光聪明选择可能可逆开关荧光团通过令人兴奋他们极端强度足够分子关闭状态可能检测样品个别分子

 

 

 

 

 

首要纤毛非常规细胞器上皮细胞极性组织
初级纤毛根尖表面极化上皮细胞人体细胞基于 microtubuli 的结构种形式 monocilia 发现例如种涂层  上皮细胞在这里他们发挥关键作用作为机械传感器 — — 例如他们决定组成流体他们流动(Fliegauf 2007年)。同时他们参与维持细胞极性梅丁达秘 (MDCK)细胞 (Bacallao 1989年) 图所示初级纤毛形成间期细胞周期等离子膜相关依据 250 毫微米叫做基底轴丝形成结构 (Singla 2006 年) 的基础上基底身体基本框架包括九个微管二聚体 (9 + 0)。中心在这里视为基体必要组成部分这些蛋白质属于钙调素家庭他们能够绑定Ca2 + EF 主题 (索尔兹伯里,2007年)。Ca2 + 绑定引起构象变化调节其他蛋白质微管蛋白半乳糖凝集素 3 中相互作用四种不同类型小鼠有机体金-2 -3 无所不在表示积累中心粒 pericentriolar 地区基底身体单元格金-1,另一方面发现胚芽细胞视网膜虽然金 4 发现完全分化细胞 (索尔兹伯里,2007年)。
 ciliogenesis 纤毛功能障碍各种疾病视网膜变性 多囊肾 脑积水BBS (Bardet-Biedl 综合征) 原因

 

蛋白质组分基体超分辨成像
徕卡SR GSD(徕卡显微系统,韦茨拉尔)是一个新的多用途的显微镜,不仅可用于超分辨率gsdim成像到20纳米的分辨率,同时也为TIRF显微镜(全内反射荧光)和高速宽视野的活细胞成像。这给了新的和非常详细的见解的根尖膜和蛋白质组成的结构。双染色Centrin-2与微管蛋白用免疫组织化学方法和成像技术的gsdim(图2A)。的微管网络下的顶膜可以清楚地可视化。其他可见的特点是半圆形的中央结构出现的每一次的细胞。设置在基体中,这些结构上还沾着Centrin-2。我们可以看到一个类似Centrin-2分布格局在此之前一样。图2b显示了一个双染结合伙伴Centrin-2 Galectin-3(科赫等人。,2010)。然而传统的图像超分辨率图像提供了比gsdim弥漫性的蛋白质分配观

图2:超分辨率gsdim显微镜和激光共聚焦显微镜比较。A:gsdim显微镜(徕卡SR GSD),MDCK细胞培养在盖玻片,固定和染色anti-centrin-2 / A488和反α微管蛋白/ alexa647。在基体区微管蛋白和Centrin-2标签的半圆形结构(箭头)。规模:1µM。B:激光共聚焦显微镜(徕卡TCS SP2)扫描的顶端区域的MDCK细胞的免疫组化染色的anti-centrin-2 / A488和抗-galectin一3 / alexa546。核酸的细胞用Hoechst 33342染色。X / Y图像(上)再次显示了新月形的结构,也包含Centrin-2 Centrin-2的具有约束力的合作伙伴,Galectin-3(箭头)。X / Z图像清楚地显示这些结构位于顶部以上的细胞核。规模:1µM.

 

Outlook
GSDIM 技术产生下面衍射极限细胞结构显微成像技术进一步突破样品制备方法相同免疫组织化学方法用于建立大多数实验室衍射受限视场共聚焦显微镜政府物料供应处显微镜可以显示已经看不见现在结构可以提供更深洞察力基本过程细胞蛋白质合作伙伴互动高度详细成像技术将来技术用于获取信息细胞原因以前无法医治疾病

 



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