22.3.2003Abstrakti
Peng Xi ja hänen kollegansa kehittivät polarisoidun strukturoidun valomikroskopian (pSIM) tutkiakseen proteiinien lokalisaatiota ja suuntautumista subsellulaarisissa rakenteissa. Tutkimus on julkaistu Nature Communications -lehdessä.
Tämä työ "voimaannuttaa" olemassa olevaa SIM-järjestelmää tutkimalla syvällisesti SIM-teknologian ja kaupallisten instrumenttien potentiaalisia ominaisuuksia ja kaivamalla esiin olemassa olevan SIM-järjestelmän luontaisia polarisaation havaitsemisominaisuuksia, joita edes sen keksijät eivät ole huomanneet, jotta olemassa oleva järjestelmä voi toteuttaa polarisaatio-SIMin toiminnan ilman muutoksia. Tämä mahdollistaa monien SIM-järjestelmiä käyttävien biotieteiden laboratorioiden analysoida polarisaatio-SIMin suoraan, mikä edistää huomattavasti polarisaation superresoluutiokuvantamisen tutkimusta.
Kuva 1. Lyhyiden aktiinifilamenttien suunnan kuvantaminen. a Dynaaminen kuvantaminen falloidiinilla leimatun aktiinifilamentin myosiinin ohjaamasta liikkeestä. Valkoinen laatikko sisältää lyhyen aktiinifilamentin radan. b Suurennettu kuva keltaisella laatikolla merkitystä alueesta a-kohdassa. Aktiinifilamenttien dipolien orientaatiot muuttuvat niiden liikkuessa. c Aikaviivekuvaus fragmentoituneen aktiinin orientaatiosta ja sijainnista b-kohdassa. d 2D-pSIM-kuvantaminen aktiinifilamenteista hippokampuksen hermosoluissa, joka erottaa selvästi dendriitin jatkuvat pitkät aktiinifilamentit ja aksonin erillisen aktiinirengasrakenteen alueen. e Toinen kuva aksonin aktiinirengasrakenteesta. f, g Suurennetut kuvat d-kohdassa laatikoilla merkityistä alueista, jotka vertaavat PM- ja pSIM-kuvantamisen tuloksia. h Kuvassa e osoitetun viivan intensiteettiprofiili, jonka Fourier-muunnos (i) osoittaa 184 nm:n jaksollisuutta, mikä on yhdenmukaista aiemmin raportoitujen tulosten kanssa. j, k Aktiinirengasrakenne on kriittinen hermosolujen kalvoon liittyvälle jaksolliselle luurangolle (MPS). Edellisessä mallissa oletettiin addusiinikapseloitujen aktiinifilamenttien olevan pääty-pääty -organisoituneita. pSIM kuitenkin paljastaa, että lyhyiden aktiinifilamenttien orientaatio on aksonin varren suuntainen, mikä tukee aktiinirengasrakenteiden vierekkäistä organisaatiota. Skaalapalkit: a 2 μm ja d–g 1 μm
Kuvantamistekniikan analyysi
QSIM-superresoluution kuvantamisoptinen järjestelmä on tyypillinen hämäräkuvausjärjestelmä. TUCSENDhyana 400BSIKameran huippukvanttihyötysuhde on 95 % ja lukukohina niinkin alhainen kuin 1,2 e-, mikä voi auttaa hämärässä käytettäviä järjestelmiä saamaan korkean signaali-kohinasuhteen omaavia kuvia. 6,5 μm:n pikseli sopii 60x suurentavalle objektiiville. Se voi hyödyntää objektiivin resoluution etuja täysimääräisesti ja auttaa järjestelmää saamaan tarkkoja kuvia selkeillä yksityiskohdilla.
Viitelähde
Zhanghao K, Chen X, Liu W, Li M, Liu Y, Wang Y, Luo S, Wang X, Shan C, Xie H, Gao J, Chen X, Jin D, Li X, Zhang Y, Dai Q, Xi P. Fluoresoivien dipolien superresoluutiokuvaus polarisoidulla strukturoidulla valaistusmikroskopialla. Nat Commun. 2019 lokakuu 16;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
