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Microscopia da prostração da emissão estimulada (STED)

A microscopia da prostração da emissão estimulada (STED) é uma técnica (SR) da microscopia de fluorescência da super-definição que possa superar o limite de difracção.

Crédito de imagem: angellodeco/Shutterstock

Princípios de STED

Conceituado em 1990, era seis anos mais tarde na universidade de Turku que o inferno de Stephen e seus colegas desenvolveram a microscopia de STED.

Porque STED pode produzir a imagem lactente além do limite de difracção (o ponto em que as moléculas menos de 200 nanômetro podem ser distintas de uma outra), as imagens super-resolved podem ser produzidas.

Este grupo a técnica independentemente das técnicas convencionais da microscopia do largo-campo assim como da microscopia confocal, em que a técnica é baseada.

Com microscopia confocal, a iluminação é conseguida fazendo a varredura uns ou vários raios laser de luz através de um espécime. Isto permite que uma imagem (conhecida como a secção óptica) seja produzida.

A técnica permitiu pesquisadores de recolher in vivo dados dos espécimes e de recolher dados tridimensionais. Embora a técnica foi benéfica, é incapaz de evitar a edição que outros formulários convencionais da face da microscopia - não pode exceder o limite de difracção.

STED usa uma instalação similar à microscopia confocal. Utiliza dois feixes de lasers. Um para excitar marcadores fluorescentes dentro de uma amostra e um para a prostração.

O ponto focal do feixe da excitação sobrepor o ponto focal em forma de anel do feixe da prostração. Isto permite a escolha de objectivos selectiva das moléculas dentro de uma amostra ou de um espécime, permitindo a imagem lactente de alta resolução.

Aplicações de STED

Desde sua revelação, STED provou-se ser uma ferramenta poderosa para a pesquisa biomedicável. Com STED, a imagem lactente viva da pilha é possível com a fusão de proteínas fluorescentes verdes (GFP) às proteínas visadas.

A estrutura de organização dentro dos nós de Ranvier nos neurônios foi observada usar STED. A deficiência orgânica nos nós de Ranvier é associada com a revelação de doenças neurodegenerative.

Esta era uma etapa significativa para a frente como pavimenta a maneira para os estudos futuros que investigarão mais a relação entre a organização dentro dos nós de Ranvier e os mecanismos patogénicos associados com as circunstâncias neurodegenerative.

Um modo de microscopia de STED, conhecido como a excitação STED do dois-fotão, permite a imagem lactente em umas amostras de tecido mais grossas tais como fatias do cérebro. Em um dos primeiros usos desta técnica, as vesículas dos caveolae (um formulário da jangada do lipido) foram etiquetadas usando GFP e imaged.

Ao estudar estruturas ou interacções múltiplas ao mesmo tempo, STED colorido (m-STED) é uma ferramenta benéfica. Há umas várias maneiras de empregar o m-STED, porém alguns podem ser caros e por mais complexos que os lasers múltiplos tenham que ser resultados usados da barraca.

Desafios da microscopia de STED

A definição axial, igualmente conhecida como a definição da profundidade, pode ser definida como o sentido paralelo ao feixe do ultra-som. A definição axial permaneceu sempre uma edição com o uso de STED.

Acoplando a com microscopia 4Pi, esta edição pode ser superada como 4Pi tem a definição melhor axial das épocas 5-10 do que um microscópio confocal convencional.

Photobleaching é um problema associado com a grande maioria de técnicas do SÉNIOR. Contudo, este desafio é particularmente predominante com o uso de STED. O descoramento de marcadores fluorescentes é agravado por intensidades aumentadas do raio laser em forma de anel.

Quando STED é acoplado com microscopia total da reflexão (TIRF) interna, photobleaching pode ser reduzido. TIRF como uma técnica da microscopia é usado aos marcadores fluorescentes da imagem nos ambientes aquosos que são próximos a uma superfície contínua como um vidro de tampa que tenha um deslocamento predeterminado reflexivo alto.

Esta técnica altamente eficaz produz a imagem lactente com o poucos fora da fluorescência do foco e expor marcadores dentro de um espécime a menos claro, reduzindo a possibilidade de photobleaching.

As técnicas do SÉNIOR como STED causaram uma SHIFT tremenda em termos da definição. Quando as técnicas convencionais limitaram o que poderia ser imaged, uma microscopia mais moderna do SÉNIOR permitiu interacções subtis e detalhes de arquitetura celular a ser observada.

Embora STED tem o potencial incrível e várias aplicações, seu uso é frequentemente limitado devido a seus custo e complexidade. Contudo, o desejo da comunidade de pesquisa biomedicável ter melhores visuals conduzirá certamente o uso aumentado de STED no futuro.

Fontes

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Last Updated: Feb 26, 2019

Maryam Mahdi

Written by

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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