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Quelle est accumulation de remarque pour la représentation en topographie de Nanoscale (PEINTURE) ?

Les systèmes biologiques sont incroyablement complexes, avec de nombreux types de cellules travaillant ensemble dans les tissus et les organes, exécutant des procédés nécessaires pour supporter la durée. Pour comprendre entièrement ces procédés et leurs implications un grand choix de techniques ont été développées et raffinées au cours des années.

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Crédit d'image : DrimaFilm/Shutterstock.com

La microscopie d'immunofluorescence est une telle technique qui est généralement appliquée par des chercheurs. C'est une technique incroyablement fiable, qui emploie des anticorps spécifiques aux protéines cibles liées aux fluorophores (composés chimiques fluorescents) pour produire des images hautement détaillées des structures cellulaires et d'activité.

Éditions avec conventionnel SI microscopie

Cependant, la microscopie (IF) d'immunofluorescence n'est pas sans ses limitations. En raison de la superposition spectrale des fluorophores, conventionnelle SI les méthodes ont des capacités finies de multiplexage. Deux remarques qui sont <200 nanomètre à part ne sont pas dues perceptible à l'interférence de longueur d'onde (c'est-à-dire, leur superposition de halos de fluorescence).

Pour concevoir des structures à cette intensité de fluorescence d'écaille peut être intentionnellement épuisée, produisant des remarques fluorescentes plus étroites (comme dans la microscopie de STED) qui produit une image plus croquante, ou une image peut être reconstruite de plusieurs remarques de fluorescence en molécules qui sont éloignés, qui sont individuellement activés alors coupés de sorte que leurs halos ne superposent pas (la microscopie de PALM et de TEMPÊTE.)

SI la microscopie est généralement limitée à pouvoir concevoir seulement quatre fluorophores en même temps, la signification de l'information insuffisante est produite au sujet de la gamme des structures et de l'activité cellulaire qui existent dans des systèmes biologiques complexes et dynamiques.

Une méthode qui a été développée ces dernières années pour surmonter ce problème est une PEINTURE, qui représente l'accumulation de remarque pour la représentation en topographie de nanoscale.

Quelle est PEINTURE ?

La PEINTURE est un procédé que les utilisations jeûnent et le transitoire colore pour capter plusieurs remarques de fluorescence immédiatement. Il a été initialement développé comme stratégie alternative teinture teinture pour la représentation de superbe-définition. Au lieu de la photoactivation stochastique d'un fluorophore de manière permanente lié, la PEINTURE se fonde sur le grippement stochastique d'un ligand fluorescent.

La technique a été développée la première fois par Sharonov et Hochstraser en 2006 utilisant le rouge du Nil, une teinture liphophile, et employer la teinture pour viser de grandes vésicules unilamellar (LUVs.) Elles pouvaient assembler une image de superbe-définition qui a été activée par des collisions intermittentes de la teinture avec le LUVs, la localisation, et photobleaching suivant. C'était Sharonov et Hochstraser qui ont inventé l'accumulation de remarque de ` de condition pour la représentation en topographie de nanoscale'.

Dans cette itération, c'était la nature de l'interaction hydrophobe de la teinture avec le bilayer de membrane qui a produit les effets désirés, plutôt que les actions spécifiques entre l'encre en poudre et l'objectif. Car ceci ne pourrait pas être renversé, une étape supplémentaire où l'échantillon s'est blanchi était nécessaire. Ce n'était pas assez dynamique, mais le concept avait été prouvé.

Du concept initial, la PEINTURE a été encore développée, qui a permis à la représentation dynamique d'autres biomolécules d'objectif continuement et stochastiquement avec les ligands fluorescents en solution, et éventuellement, des fluorophores faits sur commande qui grippent transitoirement aux molécules ont été développés.

L'image de « clignotement » produite utilisant la PEINTURE permet au centre de la crête de fluorescence d'être capté et résolu avec un degré d'exactitude plus élevé que par des stratégies teinture teinture conventionnelles. Ceci signifie qu'une image autrement trouble devient beaucoup plus pointue, surmontant un problème courant avec la microscopie conventionnelle.

Considérant que les techniques immunofluorescentes conventionnelles concernent souiller séquentiellement les structures biologiques d'objectif et à plusieurs reprises représentation elles pour produire une image composée, la PEINTURE est un procédé beaucoup plus efficace. Elle enlève la nécessité d'incuber à plusieurs reprises du jour au lendemain avec différents anticorps, soumettant l'échantillon au lavage avec les produits chimiques brutaux, qui est laborieux et long. L'accumulation de remarque pour la représentation en topographie de nanoscale représente un pas en avant important dans les capacités de représentation de la microscopie de superbe-définition en temps réel.

Développements ultérieurs en PEINTURE

Récent, les équipes de recherche avaient développé les méthodes qui utilisent les principes de la PEINTURE. La technique a été combinée avec des oligonucléotides particulièrement marqués d'ADN pour produire DNA-PAINT. DNA-PAINT a été combiné avec des principes de PEINTURE d'une façon échangeable pour produire l'Échange-PEINTURE par M. Yin et autres en 2014. le qPAINT et les FRET-PAINT sont également des développements récents. Le principe de la méthode est augmenté au moment de beaucoup de voies nouvelles.

Un problème existe en PEINTURE cependant : la bibliothèque actuelle des anticorps procurables est limitée. Pour exploiter entièrement le potentiel de cette technique, des anticorps neufs et nouveaux (par exemple, ceux qui pourraient être produits par l'avènement des organismes semisynthétiques) devront être produits. Cependant, en raison de la nature dynamique de la méthode, ceci représente un obstacle relativement moins important qui est remédié à par des avances dans d'autres domaines.

La PEINTURE représente une méthode révolutionnaire pour la représentation et étudier les procédés complexes et dynamiques qui existent dans des systèmes biologiques.

Sources

Nieves, 2018) microscopies Basées sur ADN de Superbe-Définition de D.J et autres (: DNA-PAINT, page 621 de l'édition 12 de gènes (Bâle) vol. 9.

https://doi.org/10.3390/genes9120621

Sharonov A., 2006) représentations de subdiffraction de Large-inducteur de Hochstrasser R.M. (par le grippement accumulé de diffuser des sondes. Proc. Natl. Acad. Sci. Les Etats-Unis. Vol. 103 pgs de l'édition 50. 18911-18916.

https://doi.org/10.1073/pnas.0609643104

Wang, 2017) multiplexages in situ séquentiels rapides de Y et autres (avec la représentation d'échange d'ADN dans le nano Lett de cellules neuronales et de tissus. Vol. 17 édition 10 Pgs. 6131-6139

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b02716

Last Updated: Jan 17, 2020

Reginald Davey

Written by

Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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