二光子イメージングは​​、生体組織中の細胞のリアルタイム映像を提供

生物学者は、生体組織の内部で動き回るトラックやビデオテープの細胞への新たなツールを持っている。

二光子レーザー走査顕微鏡と呼ばれる、それは、例えば、未熟なT細胞および活性化T細胞の目標志向、真っすぐ動きのランダム放浪の間に劇的な違いを明らかにした。

"これは誰が四次元データを定量したのは今回が初めてです-空間的および時間的なデータ-組織を介して長距離セルの移行の状況を把握する、"エレンロービー、で免疫学の教授免疫学者だカリフォルニア大学バークレー校 。 "直接生体組織中の細胞を可視化する能力は、免疫学者は、彼らがお互いに信号をどのように細胞は、自分の環境を探索する方法、およびそれらの移行方法についての考え方を変えました。"

ロービーとポスドクの同僚コリーンWittは生きている臓器の半分ミリトップを通してだけでなく、組織の表面上またはスライス内の細胞のリアルタイム画像を取得するために、2光子イメージングを用いた研究者の一握りの一つです。

"我々はおそらくお互いに信号を送る、細胞が集まって見ることができた（サイエンスに掲載された）私たちの以前の研究で我々の現在の仕事で、我々はすでに離れてbeelining信号を得ていると信じている細胞を観察し、"ロービーは胸腺で彼女の研究のように述べ、活性化ヘルパー、またはCD4、細胞とキラー、またはCD8、ウイルスの侵略者と闘うためのプライミング細胞に赤ちゃんT細胞をweans免疫系の腺。 "我々は、直接細胞が最終的な宛先に移動するか、急に驚いていた。"

技術は、生物学の多くの分野の研究者が生物学者が発見した遊走細胞を、追跡する可能性が神経からのリンパ節に至るまで、組織の多くのタイプに共通です。日付に、そのような長期的な移行は、開発のさまざまな段階で化学的に固定された組織の観察結果から推測されています。

"二光子イメージングは​​永遠に文字通り我々は生物科学を行う方法を変更しようとしている、"ウィット、発達免疫学者は言った。 "過去に、我々は、臓器を取り出し、それらを押しつぶすと、基本的に試験管内生化学か、または細胞の単層の彼らの行動を見ていた。それは維持しながら、ネイティブ環境に移行できるようにするイメージング革命だ生きている臓器無傷と遊走細胞の映画を作る。"

ほとんどインチ - - 細胞運動の領域で高速な時間あたり、二光子とイメージング、ウィットとロービーは、彼らがbeelinersは約二センチメートルを移動すると呼ばれる胸腺細胞を同定した。感染との戦いで他の免疫細胞を助ける - - やウイルスに感染した細胞を追求し、破壊するキラーT細胞、彼らは、これらは彼らがいずれかのヘルパーT細胞であることにコミットする信号を受信して​​いる細胞であることを考える。

おそらくその人生を変えるシグナルの検索で、胸腺の、一方、彼らはmeanderers呼んでいるもの、コミットされていないか、未熟なT細胞は、外側層の周りにランダムにゆっくりと明らかにさまよい、または皮質。

ロービーはすぐに胸腺の内部髄質のための皮質を残す意図beelinersにこれらmeanderersを変更するための責任信号を調査するために二光子イメージングを使用したいと考えている。

"我々は細胞内シグナル伝達分子の動きを見て始めることができるこの技術を持つ時点で、今だ、"と彼女は言った。

別の同僚、フィリップブソー、とロービー、昨年は2 - フォトイメージングは​​、フィールドに対して行った貢献を記述するジャーナルイミュニティの見直しを発表した。ロービーとウィットは、科学、生物学の公共図書館の5月3日号に彼らの現在の研究を公開。

二光子イメージングは​​、蛍光色素で細胞を標識し、その後色素グローと細胞の光を構成するレーザーでそれらを打つの標準的なテクニックのバリエーションです。レーザー光の特定のエネルギーや色は、この場合、緑色蛍光タンパク質、グローで、染料を作るために必要です。しかし、高周波、短波長の可視光は、緑色のような、深くように長く、赤い波長として組織に浸透していません。

二光子イメージングの背後にある考え方は、あなたが光の2つの光子で短期間に色素分子をヒットした場合、それぞれの光子半分のエネルギーは、それを励起するために必要なことであり、染料は一緒にそれらを吸収して蛍光を発することができる。以下のエネルギッシュな、長波長の光子が少なくダメージの少ない散乱の原因となる、組織に深く行く、ロービーが急激にイメージングし、リアルタイムで細胞の3次元画像を生成するために積み重ねることができるという組織を通じて、基本的に照明のスライスを述べて時間。彼らが使用するシステムは920ナノメートル波長の光の短い強烈なパルスを発する赤外線レーザーを採用しています。