2022/03/03Abstract
Om de lokalisatie en oriëntatie van eiwitten in subcellulaire structuren te bestuderen, ontwikkelden Peng Xi en zijn collega's gepolariseerde gestructureerde lichtmicroscopie (pSIM). De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
Dit werk "versterkt" het bestaande SIM-systeem door de potentiële eigenschappen van SIM-technologie en commerciële instrumenten grondig te onderzoeken en de inherente polarisatiedetectie-eigenschappen van het bestaande SIM-systeem bloot te leggen die zelfs de uitvinders ervan over het hoofd hebben gezien. Hierdoor kan het bestaande systeem de functie van polarisatie-SIM zonder aanpassingen realiseren. Dit stelt veel life science-laboratoria met SIM-systemen in staat om polarisatie-SIM direct te analyseren, wat het onderzoek naar polarisatie-superresolutiebeeldvorming aanzienlijk zal bevorderen.
Fig. 1. Beeldvorming van de oriëntatie van korte actinefilamenten. a Dynamische beeldvorming van de door myosine aangedreven beweging van een met phalloidine gelabeld actinefilament. Het witte kader bevat het traject van een kort actinefilament. b Vergroot beeld van het geel omkaderde gebied in a. De dipooloriëntaties van de actinefilamenten veranderen tijdens hun beweging. c Tijdsverloop van de oriëntatie en positie van het gefragmenteerde actine in b. d 2D-pSIM-beeldvorming van de actinefilamenten in hippocampusneuronen, waarbij duidelijk onderscheid wordt gemaakt tussen de continue lange actinefilamenten in de dendriet en het gebied met discrete actine-ringstructuur in het axon. e Nog een illustratie van de actine-ringstructuur in het axon. f, g Vergrote weergaven van de omkaderde gebieden in d, die de resultaten van PM- en pSIM-beeldvorming vergelijken. h Het intensiteitsprofiel van de lijn aangegeven in e, waarvan de Fourier-transformatie (i) een periodiciteit van 184 nm laat zien, consistent met eerder gerapporteerde resultaten. j, k De actine-ringstructuur is cruciaal voor het membraangeassocieerde periodieke skelet (MPS) in neuronen. Het vorige model ging uit van een kop-aan-kop-organisatie voor de met adducine bedekte actinefilamenten. pSIM laat echter zien dat de oriëntatie van de korte actinefilamenten parallel loopt aan de axonas, wat een zij-aan-zij-organisatie voor de actine-ringstructuren ondersteunt. Schaalbalken: a 2 μm en d–g 1 μm
Analyse van beeldvormingstechnologie
Het QSIM superresolutie beeldvormingssysteem is een typisch beeldvormingssysteem voor omstandigheden met weinig licht. De TUCSENDhyana 400BSIDe camera heeft een piekkwantumrendement van 95% en een uitleesruis van slechts 1,2e-, wat het systeem in omstandigheden met weinig licht kan helpen om beelden met een hoge signaal-ruisverhouding te verkrijgen. De pixelgrootte van 6,5 μm is geschikt voor een 60x objectief met hoge vergroting. Hierdoor worden de voordelen van de lensresolutie optimaal benut en kan het systeem beelden met een hoge resolutie en scherpe details vastleggen.
Referentiebron
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. Superresolutiebeeldvorming van fluorescerende dipolen via gepolariseerde gestructureerde belichtingsmicroscopie. Nat Commun. 2019 16 okt;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
