Wissenschaftler der Howard Hughes Medical Institute-Methode perfektioniert Fluoreszenz-Mikroskopie so, dass nun mit seiner Hilfe können Sie Aufnahmen in hoher Auflösung und dynamische Prozesse im lebenden Organismus. Über die Ergebnisse seiner Arbeit die Wissenschaftler teilten in der wissenschaftlichen Zeitschrift Science, und das Beispiel der Visualisierung von dynamischen Prozessen, als dessen trat die Aufnahme der Bewegung von Immunzellen im Embryo der Fische wurde in einem Artikel der Zeitschrift Nature.
Dank der heutigen Möglichkeiten der Lichtmikroskopie, insbesondere Fluoreszenz-Mikroskopie mit hoher Auflösung, können die Wissenschaftler betrachten auch die dreidimensionalen Fragmente lebendes Gewebe. Frühe Arbeit zur überwindung der diffraktiven Grenze der Auflösung Lichtmikroskop und die Entwicklung von Methoden zur nichtinvasiven Fluorescein-Visualisierung gehören Eric Бетцигу, Stefan Хеллу und William Мернеру. Für diese Wissenschaftler sogar den Nobelpreis für Chemie im Jahr 2014.
Die Forscher haben beschlossen, nicht zu stoppen. So? eine neuere Entwicklung Бетцига wurde ein fluoreszierender Mikroskopie planare Beleuchtung (light sheet fluorescence microscopy), mit der Visualisierung der volumetrische lebende biologische Proben für eine lange Zeit. Und Ihre Modifikation, Licht-Mikroskopie des Blattes mit diskreter Beleuchtung (lattice light sheet microscopy — LLSM), ermöglicht die Visualisierung der schnelle dynamische Prozesse. Die Grundlage der beiden Methoden liegt ein schnelles Scannen der Probe zu einem feinen Strahl des Lichtes, ermöglicht das sammeln eine große Anzahl von zweidimensionalen Bildern, die dann zu vereinigen in ein dreidimensionales Modell.
Bei diesen Methoden, allerdings gibt es Einschränkungen. Zum Beispiel die Heterogenität des umliegenden Gewebes nimmt die Verzerrung bei der Bestimmung des Signals, dass die Auflösung der Bilder reduziert. Auch in Abwesenheit von Verzerrung hohe Auflösung erfordert eine hohe Intensität der Bestrahlung, wodurch die Live-Probe beschädigt werden kann. Erhalt der qualitativ hochwertigen Bilder dennoch verlangte Fixierung und einer speziellen Probenvorbereitung.
Das Team Бетцига gelungen, diese Einschränkungen zu umgehen und enthüllt eine kombinierte Technik der Mikroskopie, mit deren Hilfe die Wissenschaftler konnten beobachten viele verschiedene Prozesse direkt im inneren eines lebenden Organismus. Die Forscher haben das Bild der Bewegung клатриновых Blasen, die Dynamik von Zellorganellen, das Wachstum der Querfortsätze in einer sich entwickelnden Nervenzellen im Rückenmark und verschieben von Immunzellen im Embryo vorbildlichen Fische Zebrafisch-рерио. Auf dem Video unten, zum Beispiel, zeigt die Migration von Immunzellen in перилимфатическое Raum Innenohr des Embryos.
Für die Modernisierung der Methode LLSM Wissenschaftler verwendeten Methoden der adaptiven Optik, die bei der Schaffung bodengebundenen Teleskopen für die Astronomie. Das Team Бетцига misst den Wert der Verzerrung bei der Bestimmung der speziellen Fluorescein-Tags und korrigierte Sie mit Hilfe variabler Form des adaptiven Spiegels. Kombinierte Technik erhielt den Namen AO-LLSM. Reduzieren phototoxizität öffnungswinkel konnten mit Hilfe der Beschränkung der Beleuchtung nur dünne Ebene der Probe ohne Bestrahlung des primären Volumens.
Die Wissenschaftler hoffen, dass Ihre Entwicklung wird wesentlich dazu beitragen, die Fortschritte bei der Untersuchung von Zellen in Ihrer natürlichen Umgebung. Nun ist die Mannschaft denkt daran, wie Sie reduzieren die Kosten einer solchen Mikroskops, sowie darüber, wie man es kompakter. Im Moment ist die Installation des Mikroskops dauert drei Meter Tisch.
Erstellt Mikroskop, so konnen Sie beobachten die Bewegung der Zellen im inneren des Körpers
Nikolai Hizhnyak