כאן, אנו מציגים פרוטוקול כיצד לקבוע את הכמות וההתפלגות של מתכות בדגימה באמצעות פלואורסצנציה של קרני רנטגן סינכרוטרון. אנו מתמקדים בתאים נצמדים, ומתארים את שיטת הקיבוע הכימי להכנת דגימה זו. לאחר מכן אנו מתארים כיצד להרכיב ולדמות את הדגימה באמצעות צילומי רנטגן סינכרוטרונים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הכנת תאים חסידים הדמיה הקרינה רנטגן על ידי קיבוע כימי
במאמר זה
סיכום
תקציר
הדמיית פלואורסצנציה של קרני רנטגן מאפשרת לנו למדוד באופן לא הרסני את ההתפלגות המרחבית והריכוז של מספר יסודות בו זמנית על פני שטחי דגימה גדולים או קטנים. הוא יושם בתחומים רבים של המדע, כולל מדעי החומרים, מדעי הגיאוגרפיה, חקר יצירות של מורשת תרבותית וביולוגיה כימית. במקרה של ביולוגיה כימית, למשל, הדמיית התפלגות המתכות בתוך התאים מאפשרת לנו לחקור הן יוני מתכת טבעיים בתאים, והן מתכות שהוכנסו באופן אקסוגני כגון תרופות וננו-חלקיקים. בשל האופי המיובש במלואו של כמעט כל הדגימות הביולוגיות, קיבוע קריו ואחריו הדמיה בטמפרטורה קריוגנית מייצגים את שיטת ההדמיה האידיאלית הקיימת כיום. עם זאת, בנסיבות ששילוב כזה אינו נגיש או מעשי בקלות, קיבוע כימי מבוסס אלדהיד נותר שימושי ולעיתים בלתי נמנע. מאמר זה מתאר בפירוט רב ככל האפשר בהכנת תאי יונקים דבקים על ידי קיבוע כימי להדמיה פלואורסצנטית בקרני רנטגן.
מבוא
X-ray הדמיה הקרינה מאפשרת לשניהם זהות והכמות של אלמנטים קיימים במדגם להיפתר במרחב. תקרית צילומים רנטגן, של אנרגיה נבחרה להיות גדול יותר מהאלקטרון מחייב אנרגיה של היסוד הכבד ביותר של עניין, להתגבר על אנרגית הקשר של אלקטרונים פנימי קליפה לגרעין 1. זה יוצר "חור" בקליפת האלקטרונים. כאלקטרונים גבוהות אנרגיה ליפול לתוך חורים אלה, צילומי רנטגן ניאון נפלטים אורך הגל שהוא תלוי בהפרדת האנרגיה של אורביטלים אלה. מאז את מרווח האנרגיה של אורביטלים אופייני לאלמנט מסוים, פליטת הקרינה X-ray יש גם אורכי גל אופייניים, תלוי באלמנט. זה פליטה זה באורך גל אופייני המאפשר זיהוי של האלמנטים הנוכחיים. כיול של עוצמת הקרינה מאפשר לכמת את האלמנטי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנה של מכשירים, מצעים, תרבות מדיה וכלים
- טיפול של הסיליקון Nitride (Si 3 N 4) חלונות.
- לפתוח את הכמוסה מעט על ידי סחיטת קצה אחד המכיל את החלון באופן שלא לסחוט את החלון עצמו כזה, תוך סיבוב בקצה השני של הכמוסה ביד השנייה.
- בדוק זוג הפוך, פינצטה קנס שקצה תחת סטראו לוודא שאין דבק, פערים או עיקולים בקצה. אחרת, החלונות עשויים להיות שבורים על ידי פינצטה או לעוף משלהם במהלך השלבים הבאים.....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
היכולת של הדמיה הקרינה רנטגן על מנת לספק מידע על דגימות ביולוגיות מותנית דגימות אלה שמכינים באופן כזה שהם חזקים לנזקי קרינה בזמן בקנה המידה של הניסוי, ובכל זאת הכימית שלהם והתכונות מבניות היטב השתמר. בצפיית התוצאה ממדגם שהוכן כפי שתואר לעיל וצלם, אפשר לראות שיש שוני באלמנטים הנוכחיים - מצביע על כך שהקיבעון נשמר היבטים של התאים אלה (איור 1).
לעומת זאת, מחפש במקום במדגם שבו תהליך זה לא הלך טוב, והח.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
ההדמיה הקרינה רנטגן שימושית בתחומים רבים, כולל geosciences, מדע חומרים, וביולוגיה כימית 26-34. התקדמות בצילומי רנטגן סינכרוטרון, והפוקוס שלהם, יצרה מאוד קורות בעוצמה גבוהה. X-ray הממוקד קורות מספיק כדי לעורר את מתכות אנדוגני בתאים קיימות כיום, לייצר אות שניתן למדוד עם טכנולוגית גלאי להיסחף סיליקון זמין כרגע. ומחקר על הביולוגיה הכימית של מתכות בתא הוא יישום אחד בפרט שעושה שימוש ברבים מההתפתחויות האחרונות בתחום זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
המחברים מודים לסטפן ווגט על עזרתו בהתאמת הנתונים המייצגים המוצגים במאמר זה, ועל דיונים מועילים. המחברים גם מודים לכריס ג'ייקובסן על תמיכתו בקיו-ג'יי.
השימוש במקור הפוטון המתקדם, קווי אלומה 2-ID-E ו-8-BM-B, במעבדה הלאומית ארגון נתמך על ידי משרד האנרגיה של ארצות הברית, משרד המדע, המשרד למדעי האנרגיה הבסיסיים, תחת חוזה מס. DE-AC02-06CH11357.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חלונות סיליקון ניטריד | סילסון בע"מ / J B J ביזנס פארק / נורת'המפטון רואד, נורת'המפטון NN7 3DW, בריטניה | SiRN-5.0-200-2.0-200. סדר לפי גודל. גודל הממברנה: 1.5 מ"מ על 1.5 מ"מ. עובי: 200 ננומטר. גודל מסגרת: 5 מ"מ x 5 מ"מ. עובי מסגרת: 200 ומיקרו מ'. | מקור חלופי: SPI Supplies / Structure Probe, Inc. ווסט צ'סטר, פנסילבניה. |
| פינצטה הפוכה | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית, ת.ד. 550, 1560 Industry Road, Hatfield, PA 19440, טלפון: 215-412-8400, שיחת חינם: 800-523-5874, פקס: 215-412-8450 | 78520-5X | EMS 5X, NC – פינצטה עדינה במיוחד |
| מחצלת רשת גומי | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית, ת.ד. 550, 1560 Industry Road, Hatfield, PA 19440, טלפון: 215-412-8400, שיחת חינם: 800-523-5874, פקס: 215-412-8450 | 71170 | מחצלת רשת עגולה |
| חומצה אצטית | סיגמא-אולדריץ', 3050 Spruce St., סנט לואיס, MO 63103, טלפון: 800-325-3010, פקס: 800-325-5052 | 338826 | מתכות קורט חומצה אצטית מרוכזת |
| PIPES מאגר | Sigma-Aldrich, 3050 Spruce St., St. Louis, MO 63103, טלפון: 800-325-3010, פקס: 800-325-5052 | P6757 | מאגר PIPES מוצק |
| תמיסת מלאי פורמלדהיד | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית, ת.ד. 550, 1560 Industry Road, Hatfield, PA 19440, טלפון: 215-412-8400, שיחת חינם: 800-523-5874, פקס: 215-412-8450 | RT 17113 | 10 x 10 מ"ל אמפולות של 20% פרפורמלדהיד מימי |
מקורות
- Thompson, A. C. Center for X-ray Optics and Advanced Light Source. , 1-53 (2009).
- Helliwell, J. R. Synchrotron radiation facilities. Nat. Struct. Biol. 5, 614-617 (1988).
- Lai, B., et al. X-ray Phase Zone Plate Fabricated by Lithographic Techniques. Appl. Phys. Lett. 6....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
