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Che cosa è tomografia immunofluorescente di schiera?

La tomografia immunofluorescente di schiera è una tecnica di rappresentazione che conta sulla macchiatura fluorescente per generare le immagini ad alta definizione. Mentre originalmente è stata sviluppata per lo studio dei neuroni, le sue applicazioni all'interno di un intervallo delle aree di ricerca si sono sviluppate rapido ed ora è un metodo stabilito di studio gli aneurismi aortici, le sinapsi, i neuroni, gli organelli e degli anticorpi.

tomografia immunofluorescente di schieraCredito di immagine: Vshivkova/Shutterstock.com

Con la strumentazione disponibile e la tecnica che è sempre più specializzata, possiamo invitare le applicazioni di questo metodo per continuare a svilupparci.

Che cosa è tomografia immunofluorescente di schiera e come funziona

Originalmente sviluppato per le applicazioni in neuroscienza, la tomografia immunofluorescente di schiera è un metodo tridimensionale di microscopia che genera le immagini ad alta definizione affidabili dei substrati.

Il metodo inizialmente è stato messo a punto da Kristina D. Micheva e da Stephen J. Smith all'università di Stanford e funziona tramite le schiere bidimensionali della rappresentazione degli esemplari ultrasottili dei substrati solidi. In primo luogo, il tessuto da studiare è incassato all'interno di resina ed è affettato in sezioni ultrasottili che poi sono aderite alle diapositive del microscopio. Queste schiere sono macchiate con gli anticorpi fluorescenti o altre macchie fluorescenti e numerose volte eluite e represse, creare le immagini di ultra-alto-risoluzione 3D.

Fluorophores è un genere di composto chimico fluorescente che può assorbire e ri-emettere l'indicatore luminoso a due lunghezze d'onda distinte. Sono utilizzate come i coloranti in questa trattamento. Una volta esposti ad indicatore luminoso di una lunghezza d'onda adatta i fluorophores sono flourescenti: l'indicatore luminoso è assorbito dalle molecole fluorescenti, che eccita gli elettroni costituenti che li inducono ad aumentare ad un livello energetico.

Questi elettroni rimangono soltanto in questo stato eccitato per un breve tempo e mentre ritornano al loro stato fondamentale essi rilasciano gli stessi quantum di energia di è stato assorbito sotto forma di fotoni. Questi fotoni emessi sono che cosa sono individuati durante la tomografia immunofluorescente di schiera: l'indicatore luminoso emesso è registrato da un microscopio fluorescente o da un microscopio confocale, che è che cosa produce il dettagliato, immagini volumetriche di ultra-alto-risoluzione dei substrati.

Le due decadi scorse hanno veduto i metodi della fluorescenza di uso di scienze biologiche sempre più per vari scopi della ricerca. dovuto questo, questi metodi si sono sviluppati nell'elaborazione, con conseguente metodologie correnti e disponibile attrezzature per tomografia immunofluorescente di schiera che raggiunge un livello avanzato.

Tomografia immunofluorescente di schiera nella ricerca

Mentre in primo luogo è stata sviluppata allo scopo per usarla per esaminare e studiare i circuiti neurali, la tomografia immunofluorescente di schiera già ha provato la sua funzionalità nello studio dei campi vari di scienza biologica, non limitati al suo campo progettato originale.

Circuiti neurali

Le funzioni biologiche complesse esatte dei sistemi all'interno del cervello hanno eluso spesso la prospezione delle tecniche di rappresentazione precedenti. Ciò è perché queste tecniche non sono riuscito a fornire i dati dettagliati a grana fine dell'architettura molecolare del tessuto mirato a, che piombo ai circuiti complessi ed alle architetture sinaptiche che non riescono ad essere veduto nell'alta definizione.

La tecnica di tomografia immunofluorescente di schiera offre i vantaggi allo studio sui circuiti neurali in quanto fornisce l'alto linguaggio figurato della definizione, offrente un unico esamina le funzionalità dell'architettura molecolare del cervello.

Organelli

Gli organelli sono strutture che esistono all'interno della membrana intracellulare delle cellule. La famiglia degli organelli comprende le strutture quali i mitocondri, i ribosomi, il reticolo endoplasmatico ed il nucleo. I numerosi studi hanno indicato che la tomografia immunofluorescente di schiera riesce nella fornitura la definizione alta e del linguaggio figurato affidabile della struttura degli organelli. Questi informazioni sono risultato essere inestimabili nel ruolo della funzione dell'organello nelle numerose patologie e malattie.

Caratterizzazione dell'anticorpo

Per potere utilizzare gli anticorpi efficacemente nelle applicazioni differenti, la loro funzione ed il comportamento relativamente alle molecole sinaptiche specifiche devono essere convalidati. La tomografia immunofluorescente di schiera è stata utilizzata con successo nei numerosi studi che hanno cercato di caratterizzare gli anticorpi.

Funziona through usando il contrassegno immunofluorescente per individuare se i puncta da un anticorpo del candidato appartengono ad una determinata sinapsi. Il metodo ora è considerato uno strumento robusto ed efficiente per la caratterizzazione dell'anticorpo. Fornisce un metodo per il paragone degli anticorpi numerosi contro la stessa sinapsi dell'obiettivo, contribuente a fare avanzare la base di conoscenza per la ricerca di immunoterapia.

Analisi della sinapsi

Lo studio sulla malattia neurodegenerative, sulla malattia inerente allo sviluppo e sul vantaggio psichiatrico di malattia notevolmente dallo studio post mortem sulle sinapsi. I metodi precedenti di rappresentazione, quali microscopia leggera e microscopia elettronica, hanno presentati le rispettive limitazioni di risoluzione e della difficoltà assiali basse nella conservazione e nell'analizzare dell'ultrastruttura.

La tomografia immunofluorescente di schiera affronta questi problemi e li risolve includendo le sezioni ultrasottili del tessuto di autopsia in resina. La rappresentazione di queste sezioni provoca una risoluzione capace di vedere decine di migliaia di sinapsi.

Studio sugli aneurismi aortici

Lo studio sullo sviluppo di aneurisma aortico ha tratto giovamento da tomografia immunofluorescente di schiera. Mentre il modello murino del AAA di elastasi-aspersione ed altri modelli animali di aneurisma precedentemente sono stati contati su per guadagnare una comprensione della malattia, la tomografia immunofluorescente di schiera ha offerto una tecnica che dà un parere dei dettagli più fini del microarchitecture e della morfologia cellulare durante l'aneurisma aortico addominale.

Orientamenti futuri

La tomografia immunofluorescente di schiera è stata indicata ad una tecnica utile in molti campi di ricerca per la generazione delle immagini affidabili e ad alta definizione. Sta diventando sempre più ha contato su nella ricerca biologica poichè è stato trovato per offrire i vantaggi più precedentemente ha contato sui metodi.

Già si è sviluppata notevolmente nel suo livello di elaborazione e si pensa che trovasse ulteriori usi nella ricerca e nella prospezione dei meccanismi biologici, aiutanti nelle comprensioni di sviluppo nelle terapie di potenziale e di malattia.

Sorgenti:

  • Docs.abcam.com. (2019). [online] disponibile a: https://docs.abcam.com/pdf/protocols/array-tomography-full-protocol.pdf [raggiunto il 22 ottobre 2019].
  • Docs.abcam.com. (2019). [online] disponibile a: https://docs.abcam.com/pdf/protocols/array-tomography-protocol-immunostaining-elution-and-data-analysis.pdf [raggiunto il 22 ottobre 2019].
  • Kay, K., Smith, C., Wright, A., Serrano-Pozo, A., Pooler, A., Koffie, R., Bastin, M., Bak, T., Abrahams, S., Kopeikina, K., McGuone, D., Frosch, M., Gillingwater, T., Hyman, B. e Guglia-Jones, T. (2013). Studio delle sinapsi in cervello umano con tomografia di schiera e microscopia elettronica. Protocolli della natura, 8(7), pp.1366-1380. https://www.nature.com/articles/nprot.2013.078
  • Micheva, K. e Smith, S. (2007). Tomografia di schiera: Un nuovo strumento per rappresentazione l'architettura e l'ultrastruttura molecolari dei circuiti neurali. Neurone, 55(1), pp.25-36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17610815
  • Saatchi, S., Azuma, J., Wanchoo, N., Smith, S., Yock, P., Taylor, C. e Tsao, P. (2011). Cambiamenti microstrutturali tridimensionali negli aneurismi aortici addominali murini quantificati facendo uso di tomografia immunofluorescente di schiera. Giornale di istochimica & di citochimica, 60(2), pp.97-109. https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1369/0022155411433066
  • Simhal, A., gong, B., trave di riempimento, J., Weinberg, R., Smith, S., Sapiro, G. e Micheva, K. (2018). Uno strumento sinaptico di calcolo di caratterizzazione dell'anticorpo per tomografia di schiera. Frontiere in neuroanatomia, 12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30065633

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Last Updated: Dec 10, 2019

Sarah Moore

Written by

Sarah Moore

After studying Psychology and then Neuroscience, Sarah quickly found her enjoyment for researching and writing research papers; turning to a passion to connect ideas with people through writing.

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