研究人員結合了兩種先進的熒光顯微技術
是否有可能在單細胞水平上觀察魚胚胎如何變成鱒魚,鯉魚或鮭魚?法蘭克福歌德大學的研究人員成功地結合了兩種非常先進的熒光顯微技術。新型高分辨率光學顯微鏡可以讓您對細胞內(nèi)部產(chǎn)生迷人的洞察力。
使用Ernst Stelzer教授發(fā)明和開發(fā)的“光片顯微鏡”技術,已經(jīng)可以在細胞分化過程中以非常精確和生動的方式觀察生物。他在法蘭克福歌德大學的小組現(xiàn)在將光片與一種技術結合起來,這種技術到目前為止只允許在細胞表面上具有非常高的空間分辨率(<100nm)。結合這兩種方法可以獲得具有高分辨率的細胞的三維洞察。
基于光片的熒光顯微鏡(LSFM)是最新的三維熒光顯微技術。在熒光顯微鏡中,細胞分子的一部分用熒光標記物標記,熒光標記物用光束照射。相機記錄熒光分子即熒光團的三維分布。LSFM的突出優(yōu)點是即使是像魚胚胎這樣的敏感樣品也能存活下來。這是一項重大進步,因為傳統(tǒng)方法可以照亮整個樣品,使樣品暴露在更多的能量中,并在很短的時間內(nèi)破壞細胞。
Ernst Stelzer是細胞生物學和神經(jīng)科學研究所的教授,也是法蘭克福歌德大學卓越集群“大分子復合物”的首席研究員,他解釋說LSFM不能照亮整個樣品,而只照亮微米薄的光片。“由于我們在盡可能自然的條件下檢查生物標本,我們可以獲得非常精確的結果”,Stelzer說。然而,不僅可以在直接比較中測量細胞的靜態(tài)圖像,還可以測量其環(huán)境或基因突變的動態(tài)變化。
Bo-Jui Chang,Victor Perez Meza和Ernst Stelzer現(xiàn)在進一步改進了這項技術:“我們將光片熒光顯微鏡與相干結構照明顯微鏡(SIM)相結合。這可以實現(xiàn)極高的分辨率”,他報告說。SIM是一種超分辨率技術,可生成多個圖像,這些圖像以數(shù)字方式組合。結果,在物理意義上提高了分辨率。技術方法是用非常特定的照明圖案激發(fā)熒光樣品。使用這種方法的亞100nm分辨率僅限于表面,但該技術具有主要優(yōu)點。它在激發(fā)熒光方面相當溫和,允許非??焖俚某上瘢⑶铱梢耘c所有熒光分子一起使用以用于高分辨率目的。
“在新的顯微鏡中,我們稱之為csiLSFM,我們進一步發(fā)展了SIM的原理,使得低于100納米的分辨率不再局限于表面,而且還可以用于廣泛的三維物體。反向傳播的光片以180°的角度干涉,從而形成盡可能小的線性干涉圖案。因此,我們實現(xiàn)了小于100納米的最佳分辨率,“Ernst Stelzer解釋道。新儀器有三個物鏡。它通過靈活控制完美調(diào)制光片的旋轉,頻率和相移來工作。
酵母內(nèi)質(zhì)網(wǎng)圖像,小管,囊泡和水箱的復雜膜網(wǎng)絡,表明研究人員可以使用csiLSFM成功地與生理上重要的物體一起工作。
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