추상적인
세포 내 구조에서 단백질의 위치와 방향을 연구하기 위해 펭 시(Peng Xi)와 그의 동료들은 편광 구조광 현미경(pSIM)을 개발했습니다. 이 연구는 Nature Communications 저널에 게재되었습니다.
본 연구는 SIM 기술과 상용 장비의 잠재적 특성을 심층적으로 탐구하여 기존 SIM 시스템의 성능을 향상시키고, 기존 SIM 시스템의 발명자들조차 미처 인식하지 못했던 고유한 편광 검출 특성을 발굴하여 기존 시스템이 어떠한 수정 없이 편광 SIM의 기능을 구현할 수 있도록 합니다. 이를 통해 SIM 시스템을 사용하는 많은 생명과학 연구실에서 편광 SIM을 직접 분석할 수 있게 되어 편광 초고해상도 이미징 연구가 크게 발전할 것입니다.

그림 1. 짧은 액틴 필라멘트의 방향 영상. a 팔로이딘 표지 액틴 필라멘트의 미오신 구동 운동의 동적 영상. 흰색 상자는 짧은 액틴 필라멘트의 궤적을 담고 있다. b a의 노란색 상자 영역을 확대한 모습. 액틴 필라멘트의 쌍극자 방향은 움직일 때 변한다. c b의 단편화된 액틴의 시간 경과 방향 및 위치. d 해마 뉴런의 액틴 필라멘트에 대한 2D-pSIM 영상. 수상돌기의 연속적인 긴 액틴 필라멘트와 축삭의 불연속적인 액틴 고리 구조 영역을 명확히 구분한다. e 축삭의 액틴 고리 구조를 보여주는 또 다른 그림. f, g d의 상자 영역을 확대한 모습. PM 영상과 pSIM 영상의 결과를 비교한다. h e에 표시된 선의 강도 프로파일. 푸리에 변환(i) 결과 184nm 주기를 보이며, 이는 이전에 보고된 결과와 일치한다. j, k 액틴 고리 구조는 뉴런의 막연관 주기 골격(MPS)에 매우 중요합니다. 이전 모델은 아듀신으로 덮인 액틴 필라멘트가 끝에서 끝까지(end-to-end) 배열되어 있다고 가정했습니다. 그러나 pSIM은 짧은 액틴 필라멘트의 방향이 축삭 축과 평행하며, 이는 액틴 고리 구조의 병렬 배열을 뒷받침합니다. 스케일 바: a 2 μm, d–g 1 μm
영상기술 분석
QSIM 초고해상도 이미징 광학 시스템은 전형적인 저조도 이미징 시스템입니다. TUCSEN디아나 400BSI카메라는 최대 양자 효율이 95%이고 판독 잡음이 1.2e-로 낮아 저조도 시스템에서 높은 신호 대 잡음비의 이미징 이미지를 얻을 수 있습니다. 6.5μm 픽셀은 60배 고배율 대물렌즈에 적합합니다. 이는 렌즈 해상도의 장점을 최대한 활용하여 시스템이 선명한 디테일의 고해상도 이미지를 얻을 수 있도록 지원합니다.
참고 출처
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. 편광 구조 조명 현미경을 통한 형광 쌍극자의 초고해상도 이미징. Nat Commun. 2019년 10월 16일;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.