03.03.2022Абстрактный
Для изучения локализации и ориентации белков в субклеточных структурах Пэн Си и его коллеги разработали поляризационную микроскопию структурированного света (pSIM). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Данная работа расширяет возможности существующей системы SIM за счет глубокого изучения потенциальных характеристик технологии SIM и коммерческих приборов, а также выявляет присущие существующей системе SIM особенности обнаружения поляризации, которые не были замечены даже ее изобретателями, что позволяет реализовать функцию поляризационной SIM без каких-либо модификаций. Это дает возможность многим лабораториям биологических наук, использующим системы SIM, напрямую анализировать поляризационную SIM, что значительно продвинет исследования в области сверхразрешающей поляризационной визуализации.
Рис. 1. Визуализация ориентации коротких актиновых филаментов. а. Динамическая визуализация движения актинового филамента, меченного фаллоидином и управляемого миозином. Белый прямоугольник показывает траекторию короткого актинового филамента. b. Увеличенное изображение области, выделенной желтым прямоугольником на рисунке а. Ориентация диполей актиновых филаментов изменяется по мере их движения. c. Временная ориентация и положение фрагментированного актина на рисунке b. d. 2D-pSIM-визуализация актиновых филаментов в нейронах гиппокампа, которая четко различает непрерывные длинные актиновые филаменты в дендрите и область дискретной актиновой кольцевой структуры в аксоне. e. Еще одна иллюстрация актиновой кольцевой структуры в аксоне. f, g. Увеличенные изображения областей, выделенных прямоугольниками на рисунке d, которые сравнивают результаты PM- и pSIM-визуализации. h Профиль интенсивности линии, указанной на рисунке e, преобразование Фурье которой (i) показывает периодичность 184 нм, что согласуется с ранее опубликованными результатами. j, k Структура актинового кольца имеет решающее значение для мембранно-ассоциированного периодического скелета (МПС) в нейронах. Предыдущая модель предполагает организацию актиновых филаментов, покрытых аддуцином, «конец к концу». Однако pSIM показывает, что ориентация коротких актиновых филаментов параллельна стволу аксона, что подтверждает организацию актиновых кольцевых структур «бок о бок». Масштабные линейки: a 2 мкм и d–g 1 мкм
Анализ технологии визуализации
Оптическая система сверхразрешающей визуализации QSIM — это типичная система визуализации в условиях низкой освещенности. TUCSENДхьяна 400BSIКамера обладает пиковой квантовой эффективностью 95% и уровнем шума считывания всего 1,2e-, что позволяет системе получать изображения с высоким отношением сигнал/шум в условиях низкой освещенности. Пиксель размером 6,5 мкм подходит для объективов с 60-кратным увеличением. Это позволяет в полной мере использовать преимущества разрешения объектива и помогает системе получать изображения высокого разрешения с четкими деталями.
Источник информации
Чжанхао К., Чен С., Лю В., Ли М., Лю Ю., Ван Ю., Ло С., Ван С., Шань С., Се Х., Гао Ц., Чен С., Цзинь Д., Ли С., Чжан Ю., Дай Ц., Си П. Сверхразрешающая визуализация флуоресцентных диполей с помощью поляризованной микроскопии со структурированным освещением. Nat Commun. 2019 Oct 16;10(1):4694. doi: 10.1038/s41467-019-12681-w. PMID: 31619676; PMCID: PMC6795901.
