22/03/03Abstract
Pentru a studia localizarea și orientarea proteinelor în structurile subcelulare, Peng Xi și colegii săi au dezvoltat microscopia cu lumină structurată polarizată (pSIM). Studiul este publicat în revista Nature Communications.
Această lucrare „îmbunătățește” sistemul SIM existent prin explorarea în profunzime a caracteristicilor potențiale ale tehnologiei SIM și ale instrumentelor comerciale și scoate la iveală caracteristicile inerente de detectare a polarizării sistemului SIM existent, pe care nici măcar inventatorii săi nu le-au observat, astfel încât sistemul existent să poată realiza funcția SIM de polarizare fără nicio modificare. Acest lucru permite multor laboratoare de științe biologice cu sisteme SIM să analizeze direct SIM de polarizare, ceea ce va avansa considerabil cercetarea imagisticii de super-rezoluție a polarizării.
Fig. 1. Imagistica orientării filamentelor scurte de actină. a. Imagistica dinamică a mișcării filamentului de actină marcat cu faloidină, determinată de miozină. Caseta albă conține traiectoria unui filament scurt de actină. b. Vizualizare mărită a regiunii încadrate în galben din a. Orientările dipolare ale filamentelor de actină se schimbă pe măsură ce se mișcă. c. Orientarea și poziția actinei fragmentate în time-lapse din b. d. Imagistica 2D-pSIM a filamentelor de actină din neuronii hipocampici, care distinge clar între filamentele lungi de actină continue din dendrită și regiunea cu structură inelară de actină discretă din axon. e. O altă ilustrare a structurii inelare de actină din axon. f, g. Vizualizări mărite ale regiunilor încadrate în d, care compară rezultatele imagisticii PM și pSIM. h. Profilul de intensitate al liniei indicate în e, a cărei transformată Fourier (i) prezintă o periodicitate de 184 nm, în concordanță cu rezultatele raportate anterior. j, k Structura inelului de actină este esențială pentru scheletul periodic asociat membranei (MPS) din neuroni. Modelul anterior presupune o organizare cap-la-cap pentru filamentele de actină acoperite cu aducină. Cu toate acestea, pSIM arată că orientarea filamentelor scurte de actină este paralelă cu tija axonului, susținând o organizare alăturată pentru structurile inelare de actină. Bare de scală: a 2 μm și d–g 1 μm
Analiza tehnologiei de imagistică
Sistemul optic de imagistică de super-rezoluție QSIM este un sistem tipic de imagistică în lumină slabă. TUCSENDhyana 400BSICamera are o eficiență cuantică maximă de 95% și un zgomot de citire de până la 1,2e-, ceea ce poate ajuta sistemul în condiții de lumină slabă să obțină imagini cu un raport semnal-zgomot ridicat. Pixelul de 6,5 μm este potrivit pentru obiective de mare putere de 60x. Acesta poate valorifica pe deplin avantajele rezoluției obiectivului și poate ajuta sistemul să obțină imagini de înaltă rezoluție cu detalii clare.
Sursă de referință
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. Imagistică de super-rezoluție a dipolilor fluorescenți prin microscopie cu iluminare structurată polarizată. Nat Commun. 16 octombrie 2019;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
