徠卡體視顯微鏡觀察斑馬魚(yú)活體細(xì)胞

在特殊照明,、電腦程序和樣品制備的幫助下，徠卡體視顯微鏡觀察細(xì)胞特別是活體內(nèi)細(xì)胞,，能得到細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞動(dòng)力學(xué)的寶貴信息,。不過(guò)，這對(duì)于高等生物尤其困難,。德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）,、馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)高分子研究所,以及美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所（NIH）的研究人員，通過(guò)一種新觀察方法觀察到八分之一微米大小的幼魚(yú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),。該研究發(fā)表在NatureMethods雜志上,。
 

“斑馬魚(yú)的幼魚(yú)是*透明的，特別適合細(xì)胞遺傳學(xué)研究,，”KIT的MarinaMione解釋道,。為了觀察其特定結(jié)構(gòu)，研究人員通常通過(guò)用徠卡顯微鏡觀察的基因工程方法對(duì)幼魚(yú)進(jìn)行熒光染料染色,。Mione研究了斑馬魚(yú)細(xì)胞骨架的一部分,，微管,。這些線(xiàn)狀微管長(zhǎng)約100µm直徑約20nm，相當(dāng)于人類(lèi)頭發(fā)的十萬(wàn)分之一,。“細(xì)胞中微管無(wú)處不在,，并且細(xì)胞需要通過(guò)微管進(jìn)行分裂和運(yùn)動(dòng)。”
 

在這項(xiàng)新的徠卡體視顯微鏡觀察方法中,，樣品不是*被照明,，而是特定點(diǎn)由特殊光照明,。散射光被降至zui低,，樣品細(xì)節(jié)非常清晰。隨后,，電腦控制拍攝多種照明的一系列照片,，從而得到一個(gè)總體圖片。這種巧妙的照明方式甚至允許調(diào)節(jié)景深,，電腦控制能對(duì)多種景深進(jìn)行拍照,，然后將其結(jié)合為三維圖像。“同時(shí),，這種徠卡顯微鏡觀察技術(shù)平面分辨率能達(dá)到145nm而軸向分辨率能達(dá)到400nm,，”MarinaMione說(shuō)。該技術(shù)能在幾秒內(nèi)完成拍照,，這樣細(xì)胞活動(dòng)就不會(huì)引起清晰度下降,。
 

研究人員使用結(jié)構(gòu)照明徠卡顯微鏡技術(shù)（SIM），得到了活體多細(xì)胞生物的超分辨率3D圖像,。DMD產(chǎn)生的多交點(diǎn)照明模式使研究者能排除焦外光干擾,，從而使3D成像的樣品厚度比普通SIM成像厚八倍。研究人員用徠卡顯微鏡每秒拍攝一次2D圖像,，分辨率低至水平145nm軸向400nm,。研究人員在活體轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)胚胎超過(guò)45μm深處，得到了GFP標(biāo)記的微管圖像,。拍攝到了斑馬魚(yú)側(cè)線(xiàn)的動(dòng)力學(xué)變化,，并觀察到了包裹在膠原內(nèi)的細(xì)胞中myosinIIA與F-actin相互作用。

 
研究人員基于一系列的徠卡顯微鏡所拍的圖片圖片,，得到了微管運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)視頻,。在該實(shí)驗(yàn)中，對(duì)斑馬魚(yú)皮下約45µm的側(cè)線(xiàn)發(fā)育情況進(jìn)行了超過(guò)60分鐘的觀察,。斑馬魚(yú)通過(guò)側(cè)線(xiàn)感知水流刺激,。這種生活器官的圖像也為研究脊椎動(dòng)物細(xì)胞水平發(fā)育提供了寶貴信息。生活在淡水中的熱帶斑馬魚(yú),，作為一種遺傳學(xué)模型生物有許多優(yōu)勢(shì),。其大小易于培養(yǎng),，同時(shí)也足夠研究人員分辨單獨(dú)的器官。斑馬魚(yú)的繁殖周期短,，能產(chǎn)生大量后代,。做為一種脊椎動(dòng)物，它也具有一些和人類(lèi)相同的生物學(xué)特性,。

備注：徠卡體視顯微鏡觀察斑馬魚(yú)活體細(xì)胞  部分新聞?dòng)?a >http://www.cnnoptics.com/,，編輯上傳。