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Che cosa è microscopia della forza della fluorescenza?

La microscopia della forza della fluorescenza è una combinazione di microscopia atomica della forza e di microscopia di fluorescenza, che permette che la dinamica molecolare sia studiata. La tecnica può applicarsi alle singole molecole, permettendo uno studio più approfondito su folding proteico, per esempio nel movimento cellulare delle cellule e di dinamica.

Microscopia di fluorescenza

Credito di immagine: Vshivkova/Shutterstock.com

Vantaggi di microscopia della forza di fluorescenza

Come generalità, la microscopia atomica della forza e la microscopia di fluorescenza portano le resistenze differenti all'effetto combinato. La microscopia atomica della forza può rivelare i cambiamenti nella struttura di diverse celle, che possono essere correlate agli eventi cellulari veduti da microscopia di fluorescenza. La combinazione delle loro abilità permette che le molecole con i contrassegni fluorescenti siano individuate anche in installazioni complesse.

Mentre un metodo relativamente nuovo, microscopia della forza della fluorescenza si è applicato a parecchie macromolecole e ad altre più piccole molecole. La possibilità alla misura in tempo reale significa che i trattamenti dinamici possono essere misurati. Per esempio, la microscopia della forza della fluorescenza è stata usata per studiare lo spiegamento di una singola proteina di ubiquitin in tempo reale.

Oltre alla dinamica delle cellule, i cambiamenti topografici delle cellule possono essere veduti in tempo reale. Gli eventi che si presentano tipicamente nei millisecondi possono anche essere studiati facendo uso di microscopia della forza della fluorescenza, quindi permettendo l'indagine più vicina sulla dinamica della membrana e sugli eventi in genere rapidi, quale la versione dei neurotrasmettitori.

Come la microscopia della forza della fluorescenza funziona?

La microscopia di fluorescenza permette le molecole etichettate con un contrassegno fluorescente da macchiare via microscopia quando il fluorophore è emozionante. Tuttavia, le tecniche correnti non permettono a tenere la carreggiata di singola molecola nella dimensione verticale, quindi limitante la rilevazione possibile.

L'aggiunta del metodo atomico di microscopia della forza permette le misure della disintegrazione distanza-dipendente dell'intensità dell'onda evanescente. I dati dell'onda evanescente possono essere usati per modificare i moti verticali di una particella fluorescente nei dati di spostamento di un nanometro o di di meno. Questi dati di spostamento mostrano come le molecole si muovono e si sono applicate alla dinamica molecolare in celle attive.

La combinazione di microscopia atomica della forza con microscopia di fluorescenza concede individuare nell'aereo di z, oltre agli aerei di y e di x. Ciò è possibile dovuto le alte risoluzioni all'interno del comprendere di subnanometer, i millisecondi. L'onda evanescente è calibrata al disgaggio di nanometro, che permette che la posizione della particella fluorescente sia individuata nell'aereo di z.

Applicazioni di microscopia della forza di fluorescenza

Molte applicazioni mettono a fuoco sulle interazioni e sull'attività cellulari della membrana. Le indagini su esocitosi in celle del polmone hanno usato la capacità doppia di individuare l'attività ed i mutamenti strutturali che la microscopia della forza della fluorescenza possiede per esaminare gli eventi di esocitosi ed i loro effetti sulla cella.

Hanno trovato che quando gli enti lamellari hanno subito l'esocitosi dalla cella, l'altezza ed il volume delle cellule sono aumentato e poi successivamente sono diminuito di nuovo ai livelli normali. Ciò ha fornito la prima prova per la natura dinamica supposta delle celle che subiscono l'esocitosi lenta degli enti lamellari.

Come giovane campo di microscopia, la microscopia della forza della fluorescenza continuamente sta esploranda e sviluppanda. Recentemente, gli sviluppi hanno permesso affinchè la microscopia di fluorescenza della forza tengano la carreggiata le singole molecole.

Questo modulo della raccolta di dati ancora sta valutando, poichè conta sulla correlazione accurata di microscopia della forza e della fluorescenza e l'accuratezza della correlazione può essere influenzata da una miriade dei fattori, quali deriva e precisione. Gli sviluppi recenti più ulteriormente hanno prodotto le immagini con accuratezza migliore facendo uso della fluorescenza correlativa e forzano la microscopia, dimostrante che la promessa delle tenute di tecnica per le applicazioni future.

Sorgenti

Sarkar, A. et al. (2004). Microscopio atomico simultaneo della forza e misure fluorescenti di spiegamento della proteina facendo uso di un'onda evanescente calibrata. Atti dell'Accademia nazionale delle scienze degli Stati Uniti d'America. https://doi.org/10.1073/pnas.0403534101

Hecht, E. et al. (2012). Microscopia atomica combinata di microscopia-fluorescenza della forza: analizzando esocitosi nel tipo alveolare celle di II. Chimica analitica. https://doi.org/10.1021/ac300775j

Frederick, W. et al. (2018). Sondaggio ortogonale dell'eterogeneità della unico molecola dalla microscopia correlativa della forza e di fluorescenza. ACS nano. 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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