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使用徠卡體視顯微鏡觀察細胞

來源:北京悅昌行科技有限公司   2013年06月24日 09:34  
  徠卡體視顯微鏡在特殊照明、電腦程序和樣品制備的幫助下,觀察細胞特別是活體內(nèi)細胞,能得到細胞結構和細胞動力學的寶貴信息。不過,這對于高等生物尤其困難。德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)、馬克斯·普朗克協(xié)會高分子研究所,以及美國國家衛(wèi)生研究所(NIH)的研究人員,通過一種新觀察方法觀察到八分之一微米大小的幼魚細胞結構。該研究發(fā)表在NatureMethods雜志上。
 
  “斑馬魚的幼魚是透明的,特別適合細胞遺傳學研究,”KIT的MarinaMione解釋道。徠卡體視顯微鏡為了觀察其特定結構,研究人員通常通過基因工程方法對幼魚進行熒光染料染色。Mione研究了斑馬魚細胞骨架的一部分,微管。這些線狀微管長約100µm直徑約20nm,相當于人類頭發(fā)的十萬分之一。“細胞中微管無處不在,并且細胞需要通過微管進行分裂和運動。”
 

 

  徠卡體視顯微鏡在這項新觀察方法中,樣品不是被照明,而是特定點由特殊光照明。散射光被降低,樣品細節(jié)非常清晰。隨后,電腦控制拍攝多種照明的一系列照片,從而得到一個總體圖片。這種巧妙的照明方式甚至允許調節(jié)景深,電腦控制能對多種景深進行拍照,然后將其結合為三維圖像。“同時,這種顯微技術平面分辨率能達到145nm而軸向分辨率能達到400nm,”MarinaMione說。該技術能在幾秒內(nèi)完成拍照,這樣細胞活動就不會引起清晰度下降。
 
  研究人員使用徠卡體視顯微鏡,得到了活體多細胞生物的超分辨率3D圖像。DMD產(chǎn)生的多交點照明模式使研究者能排除焦外光干擾,從而使3D成像的樣品厚度比普通SIM成像厚八倍。研究人員每秒拍攝一次2D圖像,分辨率低至水平145nm軸向400nm。研究人員在活體轉基因斑馬魚胚胎超過45μm深處,得到了GFP標記的微管圖像。拍攝到了斑馬魚側線的動力學變化,并觀察到了包裹在膠原內(nèi)的細胞中myosinIIA與F-actin相互作用。
 
  研究人員基于一系列的顯微圖片,得到了微管運動的動態(tài)視頻。徠卡體視顯微鏡實驗中,對斑馬魚皮下約45µm的側線發(fā)育情況進行了超過60分鐘的觀察。斑馬魚通過側線感知水流刺激。這種生活器官的圖像也為研究脊椎動物細胞水平發(fā)育提供了寶貴信息。生活在淡水中的熱帶斑馬魚,作為一種遺傳學模型生物有許多優(yōu)勢。其大小易于培養(yǎng),同時也足夠研究人員分辨單獨的器官。斑馬魚的繁殖周期短,能產(chǎn)生大量后代。做為一種脊椎動物,它也具有一些和人類相同的生物學特性。

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