來自喬治亞理工學院和加州大學舊金山分校的研究人員近日開發(fā)了一項新技術,可大大提高科學家們獲得運動中的單細胞結構清晰圖譜的能力.利用壓縮傳感鑒別分子,這項新技術為我們提供了必要的空間分辨率以及可能比以前更快的時間分辨率.相關研究論文發(fā)布在4月22日的《自然方法》(Nature Methods)雜志上.
朱磊和黃波表示新研究成果具有極其重要的意義,因為新技術使得研究人員能夠以3秒的時間分辨率追蹤微管骨架的動態(tài),從而能夠對細胞內小囊泡和其他貨物的主動運輸開展研究.
使用與常規(guī)光學顯微鏡相同的光學系統(tǒng)和探測器,超分辨率顯微鏡自然需要更長的采集時間獲取更多的空間信息,導致了空間分辨率和時間分辨率之間的權衡.在基于STORM/PALM的超分辨率顯微鏡技術中,每一個照相機成像都是從樣品中非常稀疏的探針分子團中取樣.另一種解決的方法就是提高激活熒光基團的密度從而確保每個相機像幀能夠獲取更多的分子.然而這種高密度的熒光點會導致它們重疊,從而使得這種單分子定位技術無法廣泛應用.
作者們說近期有大量的技術被報道可有效獲取單分子位置甚至當單熒光基團信號重疊時.這些方法是基于重疊點的適當聚集,用Zui大可能性估計或貝葉斯統(tǒng)計(Bayesian statistics)擴散方程(PSFs) 可變數(shù)量點.
在新研究中,朱磊和黃波提出了一種基于全局優(yōu)化的新方法,采用壓縮傳感,無需估計和推斷成像中的分子數(shù)量.他們證實相比于其他的技術,壓縮傳感能夠兼容更高的分子密度,以三秒的時間分辨率顯示活細胞熒光蛋白標記微管成像.
研究人員利用STORM對黑腹果蠅S2細胞中免疫熒光染色的微管成像,利用少至100個照相機像幀通過壓縮傳感解析了鄰近微管,而單分子擬合方法則無法辨別這些結構.他們對穩(wěn)定表達融合mEos2的tubulin的S2細胞進行了活細胞STROM觀測.
以常用相機像幀56.4 Hertz速率,超分辨率影像以3秒(169個像幀)的時間分辨率,60 納米Nyquist分辨率構成,比以前報道的要快得多.這些結果證實了壓縮傳感可使得STORM以秒水平,如果能夠使用更快速的照相機甚至可以子秒水平的時間分辨率來監(jiān)控活細胞過程.
本文地址:http://www.hkxccw.cn/news/1712.html
出自: 顯微鏡報價網 轉載時請標明出處.