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Che cosa è microscopia di Intravital?

La microscopia di Intravital è uno strumento potente della rappresentazione per prevedere i vari trattamenti biologici, simultaneamente. Ciò tiene conto in vivo lo studio su parecchi tipi critici delle cellule che possono essere difficili completamente da capire una volta presenti nelle colture cellulari, quali i neuroni o le celle del tumore.

tessuto del muscoloCredito di immagine: Micha Weber/Shutterstock.com

Come la microscopia intravital funziona?

La microscopia di Intravital è un termine che comprende parecchie tecniche ottiche di microscopia che si applicano agli animali vivi per gli studi cinetici e funzionali. Il suo sviluppo notevolmente si è aiutato tramite lo sviluppo di ` non lineare' eccitazione-individuando i microscopi.

L'eccitazione non lineare comprende la generazione di contrasto dalle interazioni più di ordine alto di indicatore luminoso e di materiale biologico. Ciò significa che c'è solitamente assorbimento o scattering e una ricombinazione di due fotoni o di più dall'esemplare una volta colpito da luce incidente.

Uno dei moduli di microscopia intravital, chiamati microscopia del multi-fotone, tiene conto la rappresentazione dei tessuti più profondi di quello permesso da microscopia confocale. La sorgente luminosa è in genere vicina all'infrarosso o luce infrarossa, che meno significativamente sono sparsi o assorbiti dai tessuti biologici confrontati ad indicatore luminoso visibile.

Il vicino all'infrarosso o la luce infrarossa è usata sull'esemplare in breve gli impulsi di intorno 100 fs ai tassi alti di ripetizione (80-100 megahertz). Per raggiungere l'eccitazione del multi-fotone, l'indicatore luminoso deve essere messo a fuoco direttamente sul punto di eccitazione. Ciò è fatta facendo uso di alte lenti dell'apertura diaframma numerica.

Un altro metodo di microscopia intravital è in secondo luogo e terza microscopia della generazione di armoniche, dove non c'è assorbimento di energia ed invece i fotoni sono sparsi e ricombinano in un singolo fotone. Questo tipo di metodo può applicarsi al tessuto che può generare i segnali armonici, che includono il collageno, microtubuli e miosina del muscolo.

La microscopia della rappresentazione di vita della fluorescenza è leggermente differente dagli altri metodi perché conta sulla lunghezza dell'stato eccitato delle molecole' piuttosto che lo spargimento e la ricombinazione del fotone. La misura di vita è differente secondo la molecola a fuoco e non è influenzata dalla concentrazione della molecola.

Tuttavia, è sensibile ai cambiamenti nell'ambiente, che significa che la rappresentazione di vita della fluorescenza è più comunemente usata capire i fattori ambientali quali pH, i livelli dell'ossigeno e lo stato metabolico di biomolecola.

Vantaggi di microscopia intravital

La molta conoscenza di biologia cellulare viene dagli studi sulle colture cellulari, che sono molto informative per manipolazione sperimentale ma non è spesso buone rappresentazioni della complessità biologica di molte celle. La microscopia di Intravital tiene conto la rappresentazione degli animali vivi, quali i elegans di modello comuni degli organismi C. e il melongaster del D.

Ciò tiene conto la comprensione dei sistemi biologici complessi in animali facilmente manipolati, permettendo che noi capiamo più circa la neurobiologia, l'immunologia ed il cancro.

Oltre ai sui in vivo vantaggi, la microscopia intravital ha migliore infiltrazione che la maggior parte degli altri metodi di microscopia. Per esempio, la microscopia confocale degli esemplari biologici tiene conto la rappresentazione fino a µm 50-60 sotto la superficie, mentre la microscopia del multi-fotone (uno dei moduli principali di microscopia intravital) può raggiungere le profondità di fino a 1 millimetro.

Grazie ai metodi impiegati per mettere a fuoco l'indicatore luminoso, che significa l'assorbimento e l'emissione si presentano nei piccoli volumi, sia fototossicità che photobleaching significativamente sono diminuiti. In secondo luogo e terza microscopia della generazione di armoniche sia particolarmente buono a questo, poichè non c'è perdita di energia nel trattamento di ricombinazione del fotone. I metodi di messa a fuoco egualmente diminuiscono le emissioni dal tessuto circostante che non è a fuoco.

Applicazioni

I tipi differenti di microscopie intravital possono essere adatti meglio all'un'applicazione che altre. Per esempio, la seconda e terza microscopia della generazione di armoniche è più adatta per il tessuto del muscolo poichè queste hanno tipi delle cellule che possono produrre i segnali armonici. Tuttavia, una certa prova indica che gli organismi del lipido possono anche essere imaged facendo uso di terza microscopia della generazione di armoniche.

Nei casi in cui non c' è necessariamente soltanto un metodo che funzioni, parecchie tecniche intravital di microscopia possono combinarsi. la microscopia del Multi-fotone è usata spesso congiuntamente a seconda e terza microscopia della generazione di armoniche.

Similmente, la rappresentazione di vita della fluorescenza può essere usata con l'eccitazione e la generazione di armoniche del multi-fotone per permettere alla rappresentazione profonda del tessuto. Altri tipi di microscopie intravital che possono essere utilizzati nelle varie combinazioni includono coerente anti-rifornisce la microscopia di Raman e la rappresentazione ottica del dominio di frequenza.

Sorgenti

  1. Masedunskas, A. et al. (2012). Microscopia di Intravital: una guida pratica sulle strutture intracellulari di rappresentazione in animali vivi. Bioarchitecture. https://doi.org/10.4161/bioa.21758
  2. Weigert, R. et al. (2010). Microscopia di Intravital: uno strumento novello per studiare biologia cellulare in animali vivi. Istochimica e biologia cellulare. https://doi.org/10.1007/s00418-010-0692-z

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Last Updated: Jun 4, 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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