Osvietené hlodavce • Dmitrij Sutormin • Vedecký obraz dňa o "prvkoch" • Biológia

Osvietené hlodavce

Na fotografii je zobrazený obehový systém potkana, potiahnutý metódou uDISCO a zafarbený s Texas Red Dextranom.

Čo robiť, ak anatomický objekt má zložitú priestorovú štruktúru (neurón s dlhým a rozvetveným axónom, nádobou atď.) A nezodpovedá sa tej istej histologickej vzorke? Zvyčajne v takýchto prípadoch pomáha technická sériová sekcia: vyšetrovaný orgán je rozdelený na množstvo prípravkov a potom, vediac ich postupnosť, je možné znovu vytvoriť objekt, ktorý vás zaujíma vo vrstvách. Táto práca je veľmi namáhavá, musíme sa zaoberať desiatkami a stovkami sekcií a rád by som dostal takéto obrázky, ako sa hovorí, "jedným kliknutím". Avšak tkanivá nie sú transparentné a konvenčná svetelná mikroskopia (pozri optický mikroskop) pevnej vzorky, ako je celý mozog, nedá žiadnu vysokú rozlišovaciu schopnosť kvôli silnému rozptylu svetla vo vnútri prípravku.

Na prekonanie tohto problému boli vyvinuté techniky vyčistenia tkaniva, kedy sú lipidy a voda nahradené špeciálnymi zmesami rozpúšťadiel. Takýmto spôsobom je napríklad metóda získania trojrozmerných obrazov orgánov vyčírených rozpúšťadlom, 3DISCO (3D zobrazovanie orgánov zbavených rozpúšťadiel) v kombinácii s fluorescenčnou mikroskopiou.Avšak jeho nevýhody boli nízka stabilita fluorescenčných proteínov a ich rýchle vyhorenie v použitej zmesi rozpúšťadiel.

Nedávno výskumníci dokázali zlepšiť túto techniku. Vybrali si zmes náhradných rozpúšťadiel, ktorá predlžovala životnosť fluorescenčných proteínov z niekoľkých dní až mesiacov. Nová metóda sa nazýva uDISCO (ultimate DISCO).

Centrálny nervový systém myši, ktorej neuróny exprimujú zelený fluorescenčný proteín (GFP): – všeobecný pohľad na myší mozog a miechu pod fluorescenčným mikroskopom; b – všeobecný pohľad na myší mozog, osvietený metódou uDISCO; s – myší mozog, fluorescenčná mikroskopia svetelného listu; d-f – rozšírené oblasti mozgu, viditeľné telieska neurónov a ich procesy; g – dendritický proces neurónu, sú viditeľné oddelené dendritické trhliny (biele šípky). Fotografie z článku C. Pan et al., 2016. Zmrštenie sprostredkované zobrazovanie celých orgánov a organizmov pomocou uDISCO

V prípade, že antireflexnou uDISCO zmesi obsahujúce benzylalkohol, benzylbenzoát, difenylétery a alfa-tokoferol (vitamín E) ako antioxidant. Index lomu zmesi je blízko indexu lomu kostného tkaniva, takže nie je nutné vykonávať dekalcifikácia skeletu v priebehu prípravy vzorky.Keď je predmet ošetrený zmesou rozpúšťadiel, je izotropicky stlačený o približne 50%, čo zvyšuje rozlišovaciu schopnosť mikroskopu (svetlo cestuje menšou cestou a je menej rozptýlené).

Ak chcete získať obraz s rozlíšením mikrónov veľkého objektu, napríklad celého myšieho mozgu, môžete použiť fluorescenčnú mikroskopiu svetla.

Schematický diagram fluorescenčnej mikroskopie svetelného listu. Objekt je osvetlený plochým lúčom svetla (rovina xy) smerujúca kolmo k osi objektívu (osa z). Súčasne sú excitované fluorescenčné proteíny, ktoré sú len v danej rovine lúča, ktorá sa zhoduje s ohniskovou rovinou šošovky. Výsledkom je optický rez orgánu. Objemové skenovanie vzorky sa dosiahne posunom objektového štádia pozdĺž osi z – takže namiesto série histologických častí získame rad optických úsekov, ktoré sa počítajú do priestorového modelu orgánu. Obrázok z článku A. Ertürk, F. Bradke, 2013. 3-rozmerové zobrazovanie orgánov s rozpúšťadlom (3DISCO)

Keďže myšie neuróny obsahovali gén pre zelenú fluorescenčnú bielkovinu (GFP) a vyjadrili ju,mohli by svietiť pri ožiarení svetlom určitej vlnovej dĺžky. Technika uDISCO je tiež kompatibilná s imunohistochemickým farbením a použitím kvantových bodiek.

Fotografie z článku C. Pan et al., 2016. Zmrštenie sprostredkované zobrazovanie celých orgánov a organizmov pomocou uDISCO

Dmitrij Sutormin


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: