हम एक अंधेरे क्षेत्र माइक्रोस्कोपी एकल जीवित कोशिकाओं के भीतर subcellular गतिशीलता को मापने Gabor फ़िल्टरिंग – तरह के आधार पर विधि प्रदर्शित करता है. तकनीक organelles की संरचना में mitochondrial विखंडन जैसे परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है.
Abstract
We demonstrate a microscopic instrument that can measure subcellular texture arising from organelle morphology and organization within unstained living cells. The proposed instrument extends the sensitivity of label-free optical microscopy to nanoscale changes in organelle size and shape and can be used to accelerate the study of the structure-function relationship pertaining to organelle dynamics underlying fundamental biological processes, such as programmed cell death or cellular differentiation. The microscope can be easily implemented on existing microscopy platforms, and can therefore be disseminated to individual laboratories, where scientists can implement and use the proposed methods with unrestricted access.
The proposed technique is able to characterize subcellular structure by observing the cell through two-dimensional optical Gabor filters. These filters can be tuned to sense with nanoscale (10’s of nm) sensitivity, specific morphological attributes pertaining to the size and orientation of non-spherical subcellular organelles. While based on contrast generated by elastic scattering, the technique does not rely on a detailed inverse scattering model or on Mie theory to extract morphometric measurements. This technique is therefore applicable to non-spherical organelles for which a precise theoretical scatter description is not easily given, and provides distinctive morphometric parameters that can be obtained within unstained living cells to assess their function. The technique is advantageous compared with digital image processing in that it operates directly on the object’s field transform rather than the discretized object’s intensity. It does not rely on high image sampling rates and can therefore be used to rapidly screen morphological activity within hundreds of cells at a time, thus greatly facilitating the study of organelle structure beyond individual organelle segmentation and reconstruction by fluorescence confocal microscopy of highly magnified digital images of limited fields of view.
In this demonstration we show data from a marine diatom to illustrate the methodology. We also show preliminary data collected from living cells to give an idea of how the method may be applied in a relevant biological context.
Protocol
1. कोशिकाओं तैयार हो रही है कोशिकाओं है कि दिन के पहले मढ़वाया गया Mitotracker हरे रंग के साथ mitochondria की प्रतिदीप्ति इमेजिंग के लिए लेबल करने की आवश्यकता है. DMSO में Mitotracker हरे रंग की 4 ° सी फ्रीजर से पहले बनाया है…
Discussion
विधि वस्तु है कि कण आकार या उदाहरण के लिए अभिविन्यास सांकेतिक शब्दों में बदलना हो सकता है की पैदावार morphometric नक्शे के ऊपर वर्णित है. यह जानकारी संरचनात्मक कई मायनों में इस्तेमाल किया जा सकता है:
यह एक …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
माइक्रो दर्पण इस शोध में डिवाइस Whitaker फाउंडेशन अनुदान द्वारा आरजी-02-+०६८२ एन Boustany के लिए वित्त पोषित किया गया था. चल रहे काम एन Boustany NSF-DBI-0852857 अनुदान द्वारा वित्त पोषित है. आरएम Pasternack आंशिक रूप से एक Rutgers प्रेसिडेंसियल ग्रेजुएट फैलोशिप द्वारा समर्थित किया गया. हम भी iBMK उपयोगी ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग रणनीतियों के बारे में चर्चा के लिए अपने अध्ययन और डॉ. डी.एन. Metaxas में इस्तेमाल किया कोशिकाओं के लिए डॉ. ई. व्हाइट धन्यवाद देना चाहूंगा.
Boustany, N. N., Pasternack, R. M., Zheng, J. Optical Scatter Microscopy Based on Two-Dimensional Gabor Filters. J. Vis. Exp. (40), e1915, doi:10.3791/1915 (2010).