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¿Cuál es microscopia de la fuerza de la fluorescencia?

La microscopia de la fuerza de la fluorescencia es una combinación de la microscopia atómica de la fuerza y de la microscopia de fluorescencia, que permite que las dinámicas moleculares sean estudiadas. La técnica se puede aplicar a las únicas moléculas, permitiendo un estudio más profundizado del plegamiento de proteína, por ejemplo en el movimiento celular de la dinámica y de la célula.

Microscopia de fluorescencia

Haber de imagen: Vshivkova/Shutterstock.com

Ventajas de la microscopia de la fuerza de la fluorescencia

Como reseña, la microscopia atómica de la fuerza y la microscopia de fluorescencia traen diversas fuerzas al efecto combinado. La microscopia atómica de la fuerza puede revelar cambios en la estructura de las células individuales, que se pueden correlacionar a las acciones celulares consideradas por microscopia de fluorescencia. Combinar sus capacidades permite que las moléculas con las escrituras de la etiqueta fluorescentes sean descubiertas incluso en montajes complejos.

Mientras que relativamente un nuevo método, microscopia de la fuerza de la fluorescencia se ha aplicado a varias macromoléculas, y a otras moléculas más pequeñas. La posibilidad a la dimensión en tiempo real significa que los procesos dinámicos pueden ser medidos. Por ejemplo, la microscopia de la fuerza de la fluorescencia se ha utilizado para estudiar el despliegue de una única proteína del ubiquitin en tiempo real.

Además de dinámica de la célula, los cambios topográficos de la célula se pueden considerar en tiempo real. Las acciones que ocurren típicamente dentro de milisegundos se pueden también estudiar usando microscopia de la fuerza de la fluorescencia, por lo tanto permitiendo una investigación más cercana de la dinámica de la membrana y de las acciones típicamente rápidas, tales como la baja de neurotransmisores.

¿Cómo la microscopia de la fuerza de la fluorescencia trabaja?

La microscopia de fluorescencia permite las moléculas marcadas con etiqueta con una escritura de la etiqueta fluorescente que se observará vía microscopia cuando el fluoróforo es emocionado. Sin embargo, las técnicas actuales no habilitan la búsqueda de una única molécula en la dimensión vertical, de tal modo limitando la detección posible.

La adición del método atómico de la microscopia de la fuerza permite mediciones de la extinción distancia-relacionada de la intensidad de la onda evanescente. Los datos de la onda evanescente se pueden utilizar para modificar los movimientos verticales de una partícula fluorescente en datos del desplazamiento de un nanómetro o menos. Estos datos del desplazamiento muestran cómo las moléculas se mueven y se han aplicado a la dinámica molecular en células activas.

La combinación de la microscopia atómica de la fuerza con microscopia de fluorescencia permite el descubrir en el avión de z, además de los aviones de x y de y. Esto es posible debido a las altas resoluciones dentro del alcance del subnanometer, durante milisegundos. La onda evanescente se calibra a la escala del nanómetro, que permite que la situación de la partícula fluorescente sea descubierta en el avión de z.

Usos de la microscopia de la fuerza de la fluorescencia

Muchos usos se centran en acciones recíprocas y actividad celulares de la membrana. Las investigaciones de la exocitosis en células del pulmón utilizaron la capacidad doble de descubrir actividad y los cambios estructurales que la microscopia de la fuerza de la fluorescencia posee para observar acciones de la exocitosis y sus efectos sobre la célula.

Encontraron que cuando las carrocerías laminares experimentaron exocitosis de la célula, la altura y el volumen de la célula aumentaron y después disminuyeron posteriormente de nuevo a niveles normales. Esto proporcionó las primeras pruebas para la naturaleza dinámica presumida de las células que experimentaban la exocitosis lenta de carrocerías laminares.

Como campo joven de la microscopia, la microscopia de la fuerza de la fluorescencia se está explorando y se está desarrollando contínuo. Recientemente, los progresos han permitido para que la microscopia de fluorescencia de la fuerza rastree las únicas moléculas.

Esta forma de la colección de datos todavía se está evaluando, pues confía en la correlación exacta de la microscopia de la fluorescencia y de la fuerza, y la exactitud de la correlación se puede influenciar por una miríada de factores, tales como deriva y precisión. Los recientes desarrollos han producido más lejos imágenes con exactitud perfeccionada usando fluorescencia correlativa y fuerzan la microscopia, demostrando que la promesa de los asimientos de la técnica para los usos futuros.

Fuentes

Sarkar, A. y otros (2004). Microscopio atómico simultáneo de la fuerza y mediciones fluorescentes del despliegue de la proteína usando una onda evanescente calibrada. Procedimientos de la National Academy of Sciences de los Estados Unidos de América. https://doi.org/10.1073/pnas.0403534101

Hecht, E. y otros (2012). Microscopia atómica combinada de la microscopia-fluorescencia de la fuerza: analizando exocitosis en el tipo alveolar células de II. Química analítica. https://doi.org/10.1021/ac300775j

Frederick, W. y otros (2018). Sondeo ortogonal de la heterogeneidad de la único-molécula por microscopia correlativa de la fluorescencia y de la fuerza. 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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