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超分辨显微成像助力解密单细胞动物超快速运动
2023-06-05 | 浏览量:
 熊杰、周芳

超分辨显微成像技术是近年来受关注度最高的光学成像技术之一。其突破了光学衍射极限,将光学显微镜的分辨率从几百纳米提高到几十纳米, 为生命科学研究提供了一个强大工具。基于Leica STELLARIS 共聚焦显微镜平台的LIGHTNING超高分辨率模块,结合高灵敏度的检测器创新的电子元件以及智能化的图像信息提取技术,最小可解析120纳米的纳米级结构。进行超高分辨率成像的同时,还具有很强的提取图像信息的能力,无论对于弱荧光信号的样品、高速运动中的样品、3D成像厚样品、多色标记的样品,都能轻松获取可用于定量分析的超高清图像,还可以结合 Navigator 导航式智能拼图,进行大样品的超高成像。

分析测试中心光学成像平台安装使用的Leica STELLARIS共聚焦上搭载多个模块LightningSTEDFALCON。与传统共聚焦相比,激发范围(405488561、白激光WLL440-790nm连续可调)和检测器检测范围(410-850 nm)更广,可见光和红外范围均可进行多色成像。性能方面除上述研究用到的120nm分辨率的Lightning模块外,搭配STED模块可达到 30 nm 的分辨率,对形态学和亚细胞动态进行纳米级研究,亚衍射共定位分析可揭示前所未见的分子相互作用细节,有助于病毒学、免疫学、神经系统科学和癌症研究领域探索新发现,正成为光学显微技术新的黄金标准。

STED超分辨成像,分辨率可达50nm,用于解析亚细胞精细结构

近期,上述超分辨显微成像平台成功助力我所缪炜研究员团队解析了单细胞原生动物旋口虫超快速运动的分子基础。旋口虫是一种大型单细胞原生动物纤毛虫,其细胞收缩几乎是生物世界中最快速的运动形式之一。利用分析测试中心超分辨显微成像平台,研究团队发现了一种新的钙离子依赖的网状细胞骨架是旋口虫细胞实现超快速收缩的分子基础,并且与微管骨架、线粒体和内质网等亚细胞结构精密耦合。相关研究工作发表与Science Advances杂志(https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6550)。利用超分辨显微成像平台拍摄的旋口虫细胞收缩和伸展两种状态下的照片被选为Science Advances杂志当期的"Featured image"

利用超分辨显微成像平台拍摄的收缩和伸展两种状态下的旋口虫细胞

STED模块外,STELLARIS 8 FALCONFAst Lifetime CONtrast)模块可进行功能成像。是利用荧光寿命的性能来研究细胞生理学并探索活细胞动力学,为成像增加了一个新的对比维度,可实现生物传感以及跟踪蛋白质之间的相互作用。通过 FLIM-FRET(荧光共振能量转移)跟踪分子间的快速相互作用、使用生物传感器检测代谢状态和微环境的变化、通过寿命对比区分多个荧光团或去除自发荧光。

 FLIM(荧光寿命成像)用于研究分子相互作用和生物学功能变化

另外,分析测试中心光学成像平台拥有从体式荧光显微镜、宽场荧光显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜、双光子共聚焦显微镜以及超分辨共聚焦显微镜,可承接从个体层面、组织层面、细胞层面到病毒层面的荧光信号定性、定量检测及包含三维重构、荧光共定位分析等数据处理服务。

光学成像平台简介

可承接从个体层面、组织层面、细胞层面到病毒层面的荧光信号定性、定量检测

平台联系方式:

周 芳老师 Tel18040561678  Emailzhoufang@ihb.ac.cn

王光欣老师 Tel13545068558  Emailwanggx@ihb.ac.cn

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