Noi dimostrare un campo scuro metodo di microscopia in base a Gabor-come filtro per misurare la dinamica sub-cellulari all'interno delle cellule viventi singolo. La tecnica è sensibile alle alterazioni nella struttura degli organelli, quali la frammentazione mitocondriale.
Si dimostra uno strumento microscopici in grado di misurare struttura subcellulare derivanti dalla morfologia degli organelli e organizzazione all'interno delle cellule viventi senza macchia. Lo strumento proposto estende la sensibilità di etichetta senza microscopia ottica a cambiamenti nelle dimensioni degli organelli nanoscala e la forma e può essere utilizzato per accelerare lo studio della relazione struttura-funzione degli organelli dinamiche relative alla base dei processi biologici fondamentali, come la morte cellulare programmata o cellulare differenziazione. Il microscopio può essere facilmente implementata su piattaforme microscopia esistenti, e può quindi essere diffusi ai laboratori, dove gli scienziati possono implementare e utilizzare i metodi proposti con accesso illimitato.
La tecnica proposta è in grado di caratterizzare la struttura subcellulare osservando la cellula attraverso filtri ottici bi-dimensionale Gabor. Questi filtri possono essere sintonizzati con senso su scala nanometrica (10 di nm) sensibilità, specifici attributi morfologici riguardanti le dimensioni e l'orientamento di organuli subcellulari non sferiche. Mentre in base al contrasto generato dalla diffusione elastica, la tecnica non si basa su un modello dettagliato scattering inverso o sulla teoria di Mie per estrarre le misurazioni morfometriche. Questa tecnica è quindi applicabile alle obbligazioni extracontrattuali sferiche organelli per i quali una descrizione precisa dispersione teorica non è facilmente dato, e fornisce distintivo parametri morfometrici che possono essere ottenuti all'interno di cellule viventi senza macchia per valutare la loro funzione. La tecnica è vantaggiosa in confronto con l'elaborazione digitale delle immagini, nel senso che opera direttamente sul campo dell'oggetto trasformare piuttosto che l'intensità dell'oggetto discretizzato è. Non si basa su alti tassi di campionamento delle immagini e può quindi essere usata per selezionare rapidamente l'attività morfologica all'interno di centinaia di cellule alla volta, facilitando in tal modo lo studio della struttura degli organelli organello di là di singoli segmentazione e ricostruzione di microscopia confocale di fluorescenza molto ingrandito le immagini digitali del campo di visuale limitato.
In questa dimostrazione si mostrano i dati da una diatomea marina per illustrare la metodologia. Mostriamo anche i dati preliminari raccolti da cellule viventi per dare un'idea di come il metodo può essere applicato in un contesto rilevante biologico.
Il metodo sopra descritto produce mappe morfometriche dell'oggetto che possono codificare la dimensione delle particelle o di orientamento per esempio. Queste informazioni strutturali possono essere utilizzati in diversi modi:
The authors have nothing to disclose.
Il micro-specchio dispositivo in questa ricerca è stato finanziato dalla sovvenzione della Fondazione Whitaker RG-02-0682 a N. Boustany. I lavori in corso è finanziato da concedere NSF-DBI-0852857 a N. Boustany. Pasternack RM è stato parzialmente sostenuto da una borsa di studio Rutgers presidenziale Graduate. Vorremmo anche ringraziare il Dott. E. White per le cellule iBMK utilizzati nei nostri studi e il Dr. Metaxas DN di discussione utile per quanto riguarda le strategie di filtraggio ottico.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
DMEM | Invitrogen | Low glucose DMEM | ||
Liebowitz L15 medium | Invitrogen | Without phenol red | ||
L-glutamine | Invitrogen | |||
Mitotracker Green | Invitrogen | |||
Bovine Brain Extract | Clonetics | |||
Fetal Bovine Serum | Gemini Biosciences | |||
Heparin | Sigma | |||
Staurosporine | Sigma | |||
Dymethylsulfoxide | Sigma | |||
Inverted microscope | Carl Zeiss | Axiovert 200M | ||
DMD | Texas Instruments | TI 0.7 XGA DMD 1100 | ||
CCD | Roper Scientific | Cascase 512B | High (16 bit) dynamic range CCD | |
CCD | Roped Scientific | Coolsnap cf |