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Microscopie de l'épuisement d'émission stimulée (STED)

La microscopie de l'épuisement d'émission stimulée (STED) est une technique (SR) de microscopie à fluorescence de superbe-définition qui peut surmonter la limite de diffraction.

Crédit d'image : angellodeco/Shutterstock

Principes de STED

Conceptualisé en 1990, il était six ans après à l'université de Turku que l'enfer de Stephen et ses collègues ont développé la microscopie de STED.

Car STED peut produire la représentation au delà de la limite de diffraction (la remarque à laquelle des molécules moins de 200 nanomètre peuvent être discernées les uns des autres), des images superbe-resolved peuvent être produites.

Ce jeu la technique indépendamment des techniques ainsi que de la microscopie confocale conventionnelles de microscopie de large-inducteur, sur lesquelles la technique est basée.

Avec la microscopie confocale, l'illumination est réalisée en balayant un ou plusieurs faisceaux lasers de la lumière en travers d'un spécimen. Ceci permet à une image (connue sous le nom de la partie optique) d'être produite.

La technique a permis à des chercheurs de rassembler des caractéristiques in vivo des spécimens et de rassembler des caractéristiques en trois dimensions. Bien que la technique ait été avantageuse, il ne peut pas éviter l'édition que d'autres formes conventionnelles de face de microscopie - elle ne peut pas dépasser la limite de diffraction.

STED emploie une installation assimilée à la microscopie confocale. Il se sert de deux rayons laser. Un pour exciter les bornes fluorescentes dans un échantillon et un pour l'épuisement.

L'endroit focal du faisceau d'excitation superpose l'endroit focal en forme d'anneau du faisceau d'épuisement. Ceci active la désignation d'objectifs sélectrice des molécules dans un échantillon ou un spécimen, tenant compte de la représentation à haute résolution.

Applications de STED

Depuis son développement, STED a prouvé lui-même à être un puissant outil pour la recherche biomédicale. Avec STED, la représentation sous tension de cellules est possible par la fusion des protéines fluorescentes vertes (GFP) aux protéines visées.

On a observé la structure structurelle dans les noeuds de Ranvier dans des neurones utilisant STED. Le dysfonctionnement aux noeuds de Ranvier est associé au développement des maladies neurodegenerative.

C'était un pas important avant comme il prépare le terrain pour les futures études qui vérifieront plus plus loin la tige entre l'organisme dans les noeuds de Ranvier et les mécanismes pathogènes liés dans des conditions neurodegenerative.

Un mode de microscopie de STED, connu sous le nom d'excitation STED de deux-photon, active la représentation dans des prélèvements de tissu plus épais tels que des parts de cerveau. Dans une des premières utilisations de cette technique, les vésicules des caveolae (une forme de radeau de lipide) ont été étiquetées utilisant le GFP et imagé.

En étudiant les structures ou les interactions multiples en même temps, STED multicolore (m-STED) est un outil avantageux. Il y a des voies variées d'utiliser le m-STED, toutefois certains peuvent être coûteux et complexes pendant que des lasers multiples doivent être utilisés afin de recueillir des résultats.

Défis de microscopie de STED

La définition axiale, également connue sous le nom de définition de profondeur, peut être définie comme sens parallèle au faisceau d'ultrason. La définition axiale est toujours demeurée une édition avec l'utilisation de STED.

En l'accouplant avec la microscopie 4Pi, cette édition peut être surmontée comme 4Pi a la définition mieux axiale des périodes 5-10 qu'un microscope confocal conventionnel.

Photobleaching est un problème lié à l'immense majorité de techniques de SR. Cependant, ce défi est particulièrement répandu avec l'utilisation de STED. Le blanchiment des bornes fluorescentes est aggravé par des intensités accrues du faisceau laser en forme d'anneau.

Quand STED est ajouté à la microscopie totale de réflexion (TIRF) interne, photobleaching peut être réduit. TIRF comme technique de microscopie est employé aux bornes fluorescentes d'image dans les milieux aqueux qui sont proches d'une surface solide comme une glace de panneau qui a un index réfléchissant élevé.

Cette technique hautement efficace produit la représentation avec peu hors de la fluorescence d'orientation et expose des bornes dans un spécimen à moins de léger, réduisant la possibilité de photobleaching.

Les techniques de SR comme STED ont entraîné une commande des vitesses énorme en termes de définition. Tandis que les techniques conventionnelles limitaient ce qui pourrait être imagé, une microscopie plus moderne de SR a activé des interactions subtiles et des détails de la structure cellulaire à observer.

Bien que STED ait le potentiel incroyable et les applications variées, son utilisation est souvent due limité à son coût et complexité. Cependant, le désir de la communauté de recherche biomédicale d'avoir de meilleurs visuels pilotera sûrement l'utilisation accrue de STED à l'avenir.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Maryam Mahdi

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Maryam Mahdi

Maryam is a science writer with a passion for travel. She graduated in 2012 with a degree in Biomedical Sciences (B.Sc.) from the University of Manchester. Maryam previously worked in scientific education and has produced articles, videos, and presentations to highlight the association between dietary choices and cancer. She produces a range of articles for News-Medical, with a focus on microbiology and microscopy.

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