Absztrakt
A fehérjék szubcelluláris struktúrákban való lokalizációjának és orientációjának tanulmányozása érdekében Peng Xi és kollégái polarizált strukturált fénymikroszkópiát (pSIM) fejlesztettek ki. A tanulmány a Nature Communications folyóiratban jelent meg.
Ez a munka „felhatalmazza” a meglévő SIM-rendszert azáltal, hogy mélyrehatóan feltárja a SIM-technológia és a kereskedelmi forgalomban kapható eszközök potenciális jellemzőit, és feltárja a meglévő SIM-rendszer azon inherens polarizációérzékelési jellemzőit, amelyeket még a feltalálók sem vettek észre, így a meglévő rendszer módosítás nélkül megvalósíthatja a polarizációs SIM funkcióját. Ez lehetővé teszi számos, SIM-rendszerrel rendelkező élettudományi laboratórium számára, hogy közvetlenül elemezze a polarizációs SIM-et, ami nagyban elősegíti a polarizációs szuperfelbontású képalkotás kutatását.

1. ábra Rövid aktin filamentumok orientációjának képalkotása. a A falloidinnal jelölt aktin filamentum miozin által vezérelt mozgásának dinamikus képalkotása. A fehér doboz egy rövid aktin filamentum pályáját mutatja. b A sárga keretben lévő régió nagyított nézete az a ábrán. Az aktin filamentumok dipólus orientációja változik mozgásuk során. c A fragmentált aktin időzített orientációja és pozíciója a b ábrán. d A hippocampális neuronok aktin filamentumainak 2D-pSIM képalkotása, amely egyértelműen megkülönbözteti a dendritben lévő folytonos hosszú aktin filamentumokat és az axonban lévő diszkrét aktin gyűrűs szerkezet régióját. e Az axonban lévő aktin gyűrűs szerkezet egy másik illusztrációja. f, g A d ábrán látható keretben lévő régiók nagyított nézetei, amelyek összehasonlítják a PM és a pSIM képalkotás eredményeit. h Az e ábrán jelzett vonal intenzitásprofilja, amelynek Fourier-transzformációja (i) 184 nm-es periodicitást mutat, összhangban a korábban közölt eredményekkel. j, k Az aktin gyűrűs szerkezet kritikus fontosságú a neuronokban a membránhoz kapcsolódó periodikus váz (MPS) szempontjából. Az előző modell az adducinnal lezárt aktin filamentumok végpontok közötti szerveződését feltételezte. A pSIM azonban azt mutatja, hogy a rövid aktin filamentumok orientációja párhuzamos az axonszárral, ami az aktin gyűrűs szerkezetek egymás melletti szerveződését támasztja alá. Léptékvonalak: a 2 μm és d–g 1 μm
Képalkotó technológia elemzése
A QSIM szuperfelbontású képalkotó optikai rendszer egy tipikus gyenge fényviszonyok melletti képalkotó rendszer. A TUCSENDhyana 400BSIA kamera csúcskvantum-hatásfoka 95%, a kiolvasási zaja pedig akár 1,2e-, ami segíthet a gyenge fényviszonyok melletti rendszernek magas jel-zaj arányú képek készítésében. A 6,5 μm-es pixel alkalmas 60x nagyítású objektívekhez. Ezáltal teljes mértékben kihasználhatók az objektív felbontásának előnyei, és a rendszer nagy felbontású, tiszta részletekkel rendelkező képeket kaphat.
Referenciaforrás
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. Fluoreszcens dipólusok szuperfelbontású képalkotása polarizált strukturált megvilágítású mikroszkóppal. Nat Commun. 2019. október 16.;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.