22/03/03Abstract
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 kenmerken van SIM-technologie en commerciële instrumenten diepgaand te onderzoeken, en de inherente polarisatiedetectiekenmerken van het bestaande SIM-systeem bloot te leggen die zelfs de uitvinders niet hebben opgemerkt. Hierdoor kan het bestaande systeem de functie van polarisatie-SIM zonder enige aanpassing realiseren. Dit stelt veel laboratoria in de biowetenschappen met SIM-systemen in staat om polarisatie-SIM direct te analyseren, wat het onderzoek naar polarisatie-superresolutie-beeldvorming aanzienlijk zal bevorderen.
Figuur 1. Beeldvorming van de oriëntatie van korte actinefilamenten. a. Dynamische beeldvorming van de myosine-gedreven beweging van falloïdine-gelabeld actinefilament. Het witte kader toont de baan van een kort actinefilament. b. Vergrote weergave van het geel omkaderde gebied in a. De dipooloriëntaties van de actinefilamenten veranderen tijdens hun beweging. c. Time-lapse oriëntatie en positie van het gefragmenteerde actine in b. d. 2D-pSIM-beeldvorming van de actinefilamenten in hippocampale neuronen, die duidelijk onderscheid maakt tussen de continue lange actinefilamenten in de dendriet en het gebied met de 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 vertoont, consistent met eerder gerapporteerde resultaten. j, k De actineringstructuur is cruciaal voor het membraangeassocieerde periodieke skelet (MPS) in neuronen. Het vorige model gaat uit van een end-to-end organisatie voor de met adducine bedekte actinefilamenten. pSIM laat echter zien dat de oriëntatie van de korte actinefilamenten parallel is aan de axonschacht, wat een zij-aan-zij organisatie van de actineringstructuren ondersteunt. Schaalbalken: a 2 μm en d–g 1 μm
Analyse van beeldtechnologie
Het QSIM-superresolutie-beeldvormingssysteem is een typisch beeldvormingssysteem bij weinig licht. De TUCSENDhyana 400BSIDe camera heeft een piekkwantumrendement van 95% en een uitleesruis van slechts 1,2 e-, wat het systeem bij weinig licht kan helpen om beelden met een hoge signaal-ruisverhouding te verkrijgen. De pixelgrootte van 6,5 μm is geschikt voor een 60x krachtige objectieflens. Dit kan de voordelen van lensresolutie ten volle benutten en het systeem helpen om beelden met een hoge resolutie en heldere details te verkrijgen.
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. Superresolutie-beeldvorming van fluorescerende dipolen via gepolariseerde gestructureerde belichtingsmicroscopie. Nat Commun. 16 okt. 2019;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
