نبدي تلفيق مرحلة منخفضة التكلفة المبردة مصممة لتناسب معظم المجاهر الضوء المنعكس. هذه المرحلة بناء مختبر التصوير المبردة تمكن المتلازم كفاءة وموثوقية بين البرد الخفيفة والمجهري البرد الإلكترون.
مقالة منهجية
نبدي تلفيق مرحلة منخفضة التكلفة المبردة مصممة لتناسب معظم المجاهر الضوء المنعكس. هذه المرحلة بناء مختبر التصوير المبردة تمكن المتلازم كفاءة وموثوقية بين البرد الخفيفة والمجهري البرد الإلكترون.
اقتران البرد الخفيفة المجهري (البرد LM) والمجهري البرد الإلكترون (البرد م) تطرح عددا من المزايا لفهم ديناميات الخلوية والترآيب الدقيق. أولا ، يمكن تصوير الخلايا في بيئة الأم على حد سواء بالقرب من التقنيات. الثانية ، وذلك بسبب عملية التزجيج ، هي الحفاظ على العينات التي الشلل المادي السريع بدلا من بطء التثبيت الكيميائي. الثالثة ، والتصوير في نفس العينة مع كل من البرد والبرد LM - EM يوفر ارتباط البيانات من خلية واحدة ، بدلا من المقارنة بين "عينات تمثيلية". بينما يعرف جيدا هذه الفوائد من الدراسات السابقة ، والاستخدام الواسع النطاق للالمتلازم البرد والبرد LM - EM لا يزال محدودا نظرا لتعقيد وحساب شراء أو بناء مناسبة المجهر الضوئي المبردة المرحلة. هنا علينا أن نظهر للجمعية العامة ، واستخدام المرحلة عن المبردة غير مكلفة التي يمكن أن تكون ملفقة في أي مختبر لأقل من 40 دولارا مع الأجزاء التي عثر عليها في الأجهزة المحلية ومحلات البقالة. تم تصميم هذه المرحلة البرد LM للاستخدام مع المجاهر الضوء المنعكس التي يتم تركيبها مع أهداف جوية طويلة في العمل عن بعد. للالمتلازم البرد والدراسات LM - EM البرد ، نكيف استخدام معيار الكربون المغلفة 3 ملم البرد كما يدعم شبكات EM العينة. بعد التكثيف العينة إلى الشبكة ، وتتبع البروتوكولات المعمول بها سابقا لالتزجيج العينة ونقل / مناولة الشبكة للسماح متعددة تقنية التصوير. نتيجة لذلك ، هذا الإعداد يسمح لأي مختبر المجهر مع الضوء المنعكس من الحصول على التصوير المباشر للعينات المترابطة رطب مجمد.
1. تلفيق والجمعية
2. تحضير العينة
3. البرد الخفيفة الميكروسكوب
4. البرد المجهر الإلكتروني
5. ممثل النتائج
المرحلة المبردة (الشكل 1A) هو وسيلة فعالة لجمع البيانات LM البرد البرد لمضان المجهري والتحليل cryo-LM/cryo-EM مترابط. الشكل 2 يبين كيف أن مجموعة من الصور المنخفضة والعالية البرد LM التكبير يسمح لك لبناء الخرائط المرجعية التي توجهك إلى مناطق معينة في البرد م. واستخدم الناتج البرد LM مرجع الخريطة (الشكل 2B) خلال الحصول على البيانات البرد م لتحديد المناطق بالضبط هو مبين في الشكل 3.

الشكل 1. مرحلة التبريد. أ) التخطيط للمرحلة المبردة يتكون من نقل مربع البرد وأشارت الشبكة جبل ثإيث سهم أبيض ، وبالوعة الحرارة الألومنيوم. ونقلت شبكات تحت LN 2 من مربع البرد الشبكة وضعها مباشرة على منطقة الحوض لعرض الحرارة كما هو موضح بواسطة السهم الأسود. ب) صورة مسيئة للمرحلة المبردة مع تحميل الشاشة. يتم وضع ثقب في شاشة التحميل مباشرة فوق جبل مربع البرد الشبكة ويقوم بدور المنفذ لنقل العينات وعينات للانتقال من مربع البرد الشبكة لمنطقة العينة عرض على امتصاص الحرارة مع ملاقط ج) والمبردة المرحلة في موقف تحت عدسات موضوعية مع شاشة عرض في المكان. انقطاع خاص على شاشة عرض تسمح للعدسات الهدف في التأرجح في الموقف بسهولة دون تحريك الساحة المبردة. ثقب في شاشة عرض بعيدا عن المنطقة بمثابة نموذج LN 2 ملء منفذ لتجديد مستويات LN 2 إذا لزم الأمر.

الشكل 2. التنقل في البرد LM للدراسات المتلازم أ) منخفضة التكبير البرد LM نظرا لخلايا الخميرة انضمت إلى شبكة العينة. ب) نفس الصورة في الفقرة (أ) مضافين مع صورة عالية التكبير مضان من مساحة الفائدة والمضلع مع البرتقالي شغل بمناسبة مركز الشبكة عينة. ويتكون المركز من مجموعة من أربعة مربعات ، وثلاث وجود علامة معدنية اضافية وفتح عليها. لالمربعات الثلاثة مع تبويب المعدن اضافية ، واثنين من أزواج حصة التبويب حول المحاور الطويلة والقصيرة التي تشكل مركزا غير المتماثلة. ويمكن رؤية هذا المركز غير المتماثلة في الزاوية اليسرى العليا ، وكان يستخدم للإشارة إلى زاوية دوران والإنصاف من الشبكة بين البرد والبرد LM - EM. ويمكن من المناطق المنخفضة صورة التكبير العديد من الفوائد تكون وضعت واستخدمت بمثابة خريطة مرجعية لتحديد مناطق مماثلة في البرد م. ج) تضخيم مضان البرد LM صورة مجال الاهتمام في (ب). ويمكن رؤية HTA1 - CFP ، علامة CFP ج محطة هيستون ، وهيكل الأخضر المنقط الوسم مكان النواة. د) صورة البرد EM المنطقة المقابلة في (ج). قضبان مقياس تمثل 50 ميكرون.

الشكل 3. العددية بين البرد والبرد LM - EM. حقلين من عرض تصور خلايا الخميرة مماثلة ترتبط البرد مشرق الحقل (أ د ،) ، البرد مضان (ب ، ه) ، والبرد EM - (ج ، و أشرطة مقياس). تمثل 5 ميكرون.
استخدام مرحلتنا المبردة وتقنيات إعداد العينات ، والدراسات المتلازم بين البرد والبرد LM - EM يحمل العديد من الفوائد على درجة حرارة الغرفة التقليدية بما في ذلك النهج ، ولكن لا تقتصر على : التثبيت السريع 1،2 ، خفضت photobleaching 3 ، والمسح الضوئي للسلامة العينة قبل البرد EM 4،5 أو الكيميائية التثبيت / التضمين 6. واحدة من العقبات لجمع البيانات البرد EM هو الوقت اللازم لنقل كل من العينة إلى تيم والمسح الضوئي الشبكة للعثور على المناطق المناسبة للصورة. مع اكتساب البرد LM بيانات السريع 5 ، يمكن العثور على الوقت الذي يقضيه خلايا جيدة تقلص إلى حد كبير. وبالتالي ، يمكننا توفير الوقت والمال وتخفيف هذا الاختناق عن طريق مسح ورسم الخرائط مسبقة مجالات الاهتمام في البرد LM.
مراحل المبردة أكثر تكلفة أو معقدة تسمح التصوير دقة أعلى البرد LM. ومع ذلك ، فإن مرحلة ملفقة هنا هي أكثر من كافية للعديد من التطبيقات. إذا كان يتم تنفيذ البرد LM التصوير ونقل الشبكة عينة بحذر كما هو موضح في النص والفيديو ، ويمكن أن يتحقق بشكل كامل التصوير التلوث الحرة. هذا الأسلوب يسمح للارتباط المباشر لبيانات المجهر الفلورسنت والإلكترون من الخلية نفسها ، أو معقدة الجزيئات العضية فرقت على دعم الكربون أو الواردة ضمن قسم الأنسجة الرقيقة 7. تجدر الإشارة إلى أن قيمة هذه المرحلة المبردة يتجاوز دراسات المتلازم cryo-LM/cryo-EM إلى الحقل المجهري للضوء ككل. تناسب هذه المرحلة المبردة لكل من عينات الدقيق والأصباغ fluorophore / بقع 8 ، نقاط الكم ، أو البروتينات الموسومة fluorescently 9 التي قد تكون غير مستقرة خلال تثبيت درجة حرارة الغرفة الكيماوية وتضمينها مع غلوتارالدهيد وبارافورمالدهيد. نتيجة لذلك ، نأمل أن هذه المرحلة سوف المبردة توفير قدر أكبر من الوصول إلى المهتمين في البرد LM ، الذين تم ردع من قبل وصول التكلفة وغير كافية.
حل المشاكل البرد الخفيفة الميكروسكوب
1. الامتزاز العينة : عينات مختلفة متغير يحمل خصائص امتصاص الكربون إلى الدعم. قد تجد أنه من الضروري استخدام أنواع أخرى من شبكات الدعم المستمر مثل الكربون والكربون holey ، أو شبكات لدعم المغلفة formvar العينة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت العينة ملزما للقضبان النحاس من الشبكة ، وليس على سطح الكربون ، قد يكون من الضروري ضبط كيمياء الكربون التي يحتضنها سطح الشبكة مع وكيل ترطيب أو توهج التفريغ قبل إضافة عينة.
2. مرحلة الاستقرار : إذا لاحظت الاهتزاز ، فمن المرجح نظرا لكونها مرحلة عينة مثقلة الوزن بدلا من فقاعات من LN2. وزن المضافة للمرحلة المبردة ، يمكن أن تسبب الاهتزازات منخفضة التردد أحيانا أن يحيل على طول القياسية من 3 محاور السفر المرحلة المجهر ، وتؤثر سلبا على التصوير عبر طمس. هذا يمكن بسهولة يمكن تصحيحها من خلال دعم المرحلة المجهر للسفر من تحت إما مع رفع مصغرة للتعديل أو للتعديل مع محول المزدوج المسمار الأسلحة ، كما هو مبين في الفيديو. كل من هذه الآليات دعم تعديل تتفاعل مع جزء غير المنقولة للمرحلة السفر وبالتالي لا تزال تصاريح X و Y الترجمة المحور كما هو مطلوب للتصوير.
الكتاب أود أن أشكر براندون J. زيب وكين كابلان باء لتوفير الوصول إلى سلالة الخميرة المستخدمة في هذه الدراسة. ونشكر أيضا كتاب لينين خوليو راميريز دومينغيز لتصوير بالفيديو للحصول على مساعدة. JEE يقر بدعم من المعاهد الوطنية للصحة تمويل عدد المنح 5RC1GM91755.
جدول محددة الكواشف والمعدات :
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات | |
|---|---|---|---|---|
| اسم | شركة | كتالوج # | تعليقات | كلفة |
| 1-22،86 سم (9 ") مع فطيرة لعموم حافة منحدر | حسن كوك | المحلية محل بقالة | 4،39 $ | |
| 1-22،86 سم (9 ") لعموم كعكة | حسن كوك | المحلية محل بقالة | 4،93 $ | |
| 4 أزواج من عيدان | المحلية محل بقالة | 0،50 $ | ||
| 1 -- رش رغوة العظمى السخافات | كبير السخافات | الأجهزة المحلية مخزن | 5،98 $ | |
| 1 -- 4cm x1cm x8cm كتلة من الألمنيوم | متجر لاجهزة الكمبيوتر المحلي أو المعدن ساحة للخردة | 10،00 $ | ||
| 5 -- # 10 1.91 سم (3 / 4 ") رئيس شقة مشقوق البراغي ث / المكسرات | الأجهزة المحلية مخزن | 0،98 $ | ||
| جولة مشقوق # 4 0.95 سم (3 / 8 ") البراغي ث / المكسرات -- 3 | الأجهزة المحلية مخزن | 0،98 $ | ||
| 15 -- # 10 غسالات | الأجهزة المحلية مخزن | 0،98 $ | ||
| 2 -- كتابة يجولون بلاستيكية شفافة | المكتب المحلي للتخزين | 6،84 $ | ||
| 1 -- المربع الشبكة كرو الحائز - EM | تيد بيلا | 160-41 | N / A | |
| 1 -- كرو - EM معالجة قضبان مربع الشبكة | تيد بيلا | 160-46 | N / A | |
| 1 -- R2 / 1 فيلم الكربون holey ، 400 شبكة سلكية النحاس دعم البرد EM | إمدادات SPI | 4340C - XA | N / A |
المواد التجريبية