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Quelle est microscopie de force de fluorescence ?

La microscopie de force de fluorescence est une combinaison de microscopie et de microscopie à fluorescence atomiques de force, qui permet à la dynamique moléculaire d'être étudiée. La technique peut être appliquée aux molécules uniques, permettant plus d'étude approfondie du repliement des protéines, par exemple dans la dynamique cellulaire et le mouvement de cellules.

Microscopie à fluorescence

Crédit d'image : Vshivkova/Shutterstock.com

Avantages de microscopie de force de fluorescence

Comme synthèse, la microscopie et la microscopie à fluorescence atomiques de force portent différentes forces à l'effet combiné. La microscopie atomique de force peut indiquer des changements de la structure des différentes cellules, qui peuvent être marquées avec des événements cellulaires vus par microscopie à fluorescence. La combinaison de leurs capacités permet à des molécules avec les marques fluorescentes d'être trouvées même dans des ensembles complexes.

Tandis qu'une méthode relativement neuve, microscopie de force de fluorescence a été appliquée à plusieurs macromolécules, et à d'autres plus petites molécules. La possibilité à la mesure en temps réel signifie que des procédés dynamiques peuvent être mesurés. Par exemple, la microscopie de force de fluorescence a été employée pour étudier le déploiement d'une protéine unique d'ubiquitine en temps réel.

En plus de la dynamique de cellules, des changements topographiques de cellules peuvent être vus du temps réel. Des événements qui se produisent type dans des millisecondes peuvent également être étudiés utilisant la microscopie de force de fluorescence, pour cette raison permettant une enquête plus proche sur la dynamique de membrane et les événements en général rapides, tels que le desserrage des neurotransmetteurs.

Comment la microscopie de force de fluorescence fonctionne-t-elle ?

La microscopie à fluorescence permet des molécules étiquetées avec une marque fluorescente à repérer par l'intermédiaire de la microscopie quand le fluorophore est excité. Cependant, les techniques actuelles n'activent pas le rail d'une molécule unique dans la cote verticale, limitant de ce fait le dépistage possible.

L'ajout de la méthode atomique de microscopie de force permet des mesures du délabrement distance-dépendant de l'intensité de l'onde évanescente. Les caractéristiques de l'onde évanescente peuvent être employées pour modifier les mouvements verticaux des particules fluorescentes dans des caractéristiques de déplacement d'un nanomètre ou de moins. Cette caractéristique de déplacement montre comment les molécules déménagent et ont été appliquées à la dynamique moléculaire en cellules actives.

La combinaison de la microscopie atomique de force avec la microscopie à fluorescence laisse trouver dans l'avion de z, en plus des avions de x et de y. C'est dû possible aux hautes résolutions dans la marge de subnanometer, au-dessus des millisecondes. L'onde évanescente est étalonnée à l'écaille de nanomètre, qui permet à l'emplacement fluorescent des particules d'être trouvé dans l'avion de z.

Applications de microscopie de force de fluorescence

Beaucoup d'applications se concentrent sur des interactions cellulaires et l'activité de membrane. Les investigations sur l'exocytose en cellules de poumon ont employé la double capacité de trouver l'activité et les modifications de structure que la microscopie de force de fluorescence possède pour regarder des événements d'exocytose et leurs effets sur la cellule.

Ils ont constaté que quand les fuselages lamellaires ont subi l'exocytose de la cellule, la hauteur et le volume de cellules ont augmenté et puis ont par la suite diminué de nouveau aux niveaux normaux. Ceci a fourni la première preuve pour la nature dynamique présumée des cellules subissant l'exocytose lente des fuselages lamellaires.

Comme jeune inducteur de microscopie, la microscopie de force de fluorescence est explorée et continuement développée. Récent, les développements ont permis à la microscopie à fluorescence de force pour suivre les molécules uniques.

On évalue toujours cette forme de collecte des informations, car elle se fonde sur la corrélation précise de la microscopie de fluorescence et de force, et l'exactitude de la corrélation peut être influencée par une myriade de facteurs, tels que le chassoir et la précision. Les développements récents ont davantage produit des images avec l'exactitude améliorée utilisant la fluorescence corrélative et forcent la microscopie, expliquant que la promesse de prises de technique pour de futures applications.

Sources

Sarkar, A. et autres (2004). Microscope atomique simultané de force et mesures fluorescentes du déploiement de protéine utilisant une onde évanescente étalonnée. Démarches de l'académie nationale des sciences des Etats-Unis d'Amérique. https://doi.org/10.1073/pnas.0403534101

Hecht, E. et autres (2012). Microscopie atomique combinée de microscopie-fluorescence de force : analyser l'exocytose en cellules alvéolaires du type II. Chimie analytique. https://doi.org/10.1021/ac300775j

Frederick, W. et autres (2018). Sondage orthogonal de l'hétérogénéité d'unique-molécule par microscopie corrélative de fluorescence et de force. Nano d'ACS. https://doi.org/10.1021/acsnano.7b05405

Last Updated: Jan 17, 2020

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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