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Microscopia del agotamiento de la emisión estimulada (STED)

La microscopia del agotamiento de la emisión estimulada (STED) es una técnica (SR) de la microscopia de fluorescencia de la estupendo-resolución que puede vencer el límite de difracción.

Haber de imagen: angellodeco/Shutterstock

Principios de STED

Conceptuado en 1990, era seis años más tarde en la universidad de Turku que el infierno de Stephen y sus colegas desarrollaron microscopia de STED.

Pues STED puede producir proyección de imagen más allá del límite de difracción (el punto en el cual las moléculas menos de 200 nanómetro pueden ser distinguidas a partir de la otra), las imágenes estupendo-resueltas pueden ser producidas.

Este equipo la técnica aparte de las técnicas convencionales de la microscopia del ancho-campo así como la microscopia confocal, sobre las cuales se basa la técnica.

Con microscopia confocal, la iluminación es lograda explorando uno o más rayos laser de la luz a través de un espécimen. Esto permite que una imagen (sabida como la sección óptica) sea producida.

La técnica ha permitido a investigadores cerco datos in vivo de especímenes y cerco datos tridimensionales. Aunque la técnica ha sido beneficiosa, no puede evitar la entrega que otras formas convencionales de la cara de la microscopia - no puede exceder el límite de difracción.

STED utiliza un montaje similar a la microscopia confocal. Hace uso de dos rayos laser. Uno para excitar marcadores fluorescentes dentro de una muestra y uno para el agotamiento.

El sitio focal del haz de la excitación recubre el sitio focal en forma de anillo del haz del agotamiento. Esto habilita el alcance selectivo de moléculas dentro de una muestra o de un espécimen, teniendo en cuenta proyección de imagen de alta resolución.

Usos de STED

Desde su revelado, STED se ha demostrado ser una herramienta potente para la investigación biomédica. Con STED, la proyección de imagen viva de la célula es posible con la fusión de proteínas fluorescentes verdes (GFP) a las proteínas apuntadas.

La estructura orgánica dentro de los nodos de Ranvier en neuronas se ha observado usando STED. La disfunción en los nodos de Ranvier se asocia al revelado de enfermedades neurodegenerative.

Esto era un paso importante adelante como pavimenta la manera para los estudios futuros que investigarán más lejos el eslabón entre la organización dentro de los nodos de Ranvier y los mecanismos patógenos asociados a condiciones neurodegenerative.

Una manera de la microscopia de STED, conocida como excitación STED del dos-fotón, habilita proyección de imagen en muestras de tejido más gruesas tales como rebanadas del cerebro. En una de las primeras aplicaciones de esta técnica, las vesículas de los caveolae (una forma del balsa del lípido) fueron marcadas con etiqueta usando GFP y reflejado.

Al estudiar las estructuras o las acciones recíprocas múltiples al mismo tiempo, STED multicolor (m-STED) es una herramienta beneficiosa. Hay diversas maneras de emplear el m-STED, no obstante algo puede ser costoso y complejo mientras que los laseres múltiples tienen que ser utilizados para almacenar resultados.

Retos de la microscopia de STED

La resolución axil, también conocida como resolución de la profundidad, se puede definir como la dirección paralela al haz del ultrasonido. La resolución axil ha seguido siendo siempre una entrega con el uso de STED.

Acoplándola con la microscopia 4Pi, esta entrega se puede vencer como 4Pi tiene resolución mejor axil de las épocas 5-10 que un microscopio confocal convencional.

Photobleaching es un problema asociado a la gran mayoría de técnicas del SR. Sin embargo, este reto es determinado frecuente con el uso de STED. El blanqueo de marcadores fluorescentes es exacerbado por intensidades crecientes de rayo láser en forma de anillo.

Cuando STED se acopla con microscopia total de la reflexión (TIRF) interna, el photobleaching puede ser reducido. TIRF como técnica de la microscopia se utiliza a los marcadores fluorescentes de la imagen en los ambientes acuosos que están cercanos a una superficie sólida como un cristal de tapa que tenga un alto índice reflexivo.

Esta técnica altamente efectiva produce proyección de imagen con pocos fuera de fluorescencia del foco y expone marcadores dentro de un espécimen a menos liviano, reduciendo la posibilidad de photobleaching.

Las técnicas del SR como STED han causado un enorme movimiento en términos de resolución. Mientras que las técnicas convencionales limitaron qué podría ser reflejado, una microscopia más moderna del SR ha habilitado acciones recíprocas y los detalles sutiles de la configuración celular que se observará.

Aunque STED tiene potencial increíble y diversos usos, su uso es a menudo limitado debido a su costo y complejidad. Sin embargo, el deseo de la comunidad de investigación biomédica de tener mejores contactos visuales impulsará seguramente el uso creciente de STED en el futuro.

Fuentes

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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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