soTILT3D顯微鏡平臺(tái):革新納米級(jí)細(xì)胞成像技術(shù)
在生物醫(yī)學(xué)研究的前沿,對細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精確觀察是理解生命過程的關(guān)鍵。最近,萊斯大學(xué)Anna-KarinGustavsson教授及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新的顯微鏡平臺(tái)——soTILT3D(單目標(biāo)傾斜光片3D),在超分辨率顯微鏡領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,極大地提高了細(xì)胞結(jié)構(gòu)3D可視化的精度。
一、技術(shù)特點(diǎn):
1.單目標(biāo)傾斜光片技術(shù):soTILT3D通過單目標(biāo)傾斜光片技術(shù)有選擇性地照亮樣品的薄片,顯著減少了背景熒光干擾,尤其適合成像厚樣本,如哺乳動(dòng)物細(xì)胞。
2.3D點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF):平臺(tái)采用3DPSF設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了單分子的3D成像,提高了成像的精度和速度。
3.微流控系統(tǒng):集成的定制微流體系統(tǒng)和金屬化微鏡,能夠精確控制細(xì)胞外環(huán)境,并允許快速溶液交換,適合無顏色偏移的連續(xù)多目標(biāo)成像。
4.深度學(xué)習(xí)和實(shí)時(shí)漂移校正:soTILT3D利用深度學(xué)習(xí)分析高濃度熒光團(tuán),并采用實(shí)時(shí)漂移校正算法,以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間穩(wěn)定的高精度成像。
二、技術(shù)優(yōu)勢:
1.高成像速度和信噪比:與傳統(tǒng)方法相比,soTILT3D的傾斜光片技術(shù)將細(xì)胞成像的信噪比提高多達(dá)六倍,增強(qiáng)了對比度和納米級(jí)定位的精確性。
2.全細(xì)胞多目標(biāo)成像:平臺(tái)支持全細(xì)胞、3D、多目標(biāo)成像,能夠捕捉整個(gè)細(xì)胞內(nèi)多種蛋白質(zhì)的分布,并測量它們之間的納米級(jí)距離。
三、科研意義:
soTILT3D平臺(tái)的問世,不僅提高了成像速度和精度,還為研究細(xì)胞內(nèi)多種蛋白質(zhì)的空間分布及其相互關(guān)系提供了新的工具。通過對關(guān)鍵蛋白如laminB1和laminA/C的精確可視化,科研人員可以更深入地理解這些分子在細(xì)胞功能調(diào)控中的作用。
這項(xiàng)研究成果已發(fā)表在《自然通訊》雜志上,標(biāo)志著其在學(xué)術(shù)界的重要地位和創(chuàng)新性。soTILT3D平臺(tái)的推廣應(yīng)用,預(yù)計(jì)將為細(xì)胞生物學(xué)、疾病機(jī)制研究、藥物開發(fā)等領(lǐng)域帶來革命性的變化,開啟納米尺度細(xì)胞成像技術(shù)的新篇章。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們期待未來會(huì)有更多創(chuàng)新的納米級(jí)細(xì)胞成像技術(shù)出現(xiàn),進(jìn)一步推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。
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