Name: 확장 현미경 검사법에 의한 Proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: 배우세요 확장 현미경 검사법(PmbExM)을 사용하여 Proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징을 수행하는 방법을. 이 기술은 기존 현미경으로 나노스케일 구조를 시각화하여 미생물 군집 동역학 연구에 활용됩니다.

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<ol><li>Franklin, M. J., Chang, C., Akiyama, T., Bothner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+technologies+for+studying+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol+Spectr%22%5BJournal%5D)">New technologies for studying biofilms.</a> Microbiol Spectr. 3 (4), 10(2015).</li>
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<li>Bano, S., Qader, S. A. U., Aman, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purification+and+characterization+of+novel+%CE%B1-amylase+from+Bacillus+subtilis+KIBGE+HAS%5BTitle%5D)+AND+%22AAPS+PharmSciTech%22%5BJournal%5D)">Purification and characterization of novel α-amylase from Bacillus subtilis KIBGE HAS.</a> AAPS PharmSciTech. 12, 255-261 (2011).</li>
<li>Kaplan, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genes+involved+in+the+synthesis+and+degradation+of+matrix+polysaccharide+in+Actinobacillus+actinomycetemcomitans+and+Actinobacillus+pleuropneumoniae+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Genes involved in the synthesis and degradation of matrix polysaccharide in Actinobacillus actinomycetemcomitans and Actinobacillus pleuropneumoniae biofilms.</a> J Bacteriol. 186 (24), 8213-8220 (2004).</li>
<li>Kaplan, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recombinant+human+DNase+I+decreases+biofilm+and+increases+antimicrobial+susceptibility+in+staphylococci%5BTitle%5D)+AND+%22J+Antibiot%22%5BJournal%5D)">Recombinant human DNase I decreases biofilm and increases antimicrobial susceptibility in staphylococci.</a> J Antibiot. 65 (2), 73-77 (2012).</li>
<li>Schlapp, G., Scavone, P., Zunino, P., Härtel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+3D+architecture+of+uropathogenic+Proteus+mirabilis+batch+culture+biofilms%3A+A+quantitative+confocal+microscopy+approach%5BTitle%5D)+AND+%22J+Microbiol+Methods%22%5BJournal%5D)">Development of 3D architecture of uropathogenic Proteus mirabilis batch culture biofilms: A quantitative confocal microscopy approach.</a> J Microbiol Methods. 87 (2), 234-240 (2011).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>&알파;-Bacillus sp.</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp</td>의 아밀라아제;<td>10070</td><td>다당류 분해</td></tr><tr><td>0.1%(w/v) 폴리-L-라이신 수용액&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8920</td><td>이미징용 샘플 고정</td></tr><tr><td>12mm 유리 커버슬립 Chemglass</td><td>Life Sciences</td><td>CLS-1760</td><td>겔화 챔버 구성 요소</td></tr><tr><td>16비트 C13440-20CU 카메라</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>이미지 획득용 CMOS 디지털 카메라</td><td>사용 불가</td></tr><tr><td>24mm x 50mm 유리 커버슬립 Chemglass</td><td>Life Sciences</td><td>CLS-1764</td><td>샘플 조작/취급</td></tr><tr><td>3D 프린팅 이미징 챔버</td><td>사내 설계</td><td>-</td><td>이미징 챔버 옵션</td></tr><tr><td>4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실(4-하이드록시-템포)</td><td>시그마-알드리치</td><td>176141</td><td>겔화 용액 성분</td></tr><tr><td>검은색 벽이 있는 6-웰 유리 바닥 플레이트</td><td>CelVis</td><td>P06-1.5H-N</td><td>이미징 챔버 옵션</td></tr><tr><td>아세트산&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>818755</td><td>효소 완충 성분</td></tr><tr><td>아크릴아미드&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4058</td><td>단량체 용액 성분</td></tr><tr><td>과황산암모늄</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A3678</td><td>겔화 용액 성분</td></tr><tr><td>Axiovert 200 현미경</td><td>Zeiss</td><td>사용할 수 없음</td><td>공초점 현미경</td></tr><tr><td>염화칼슘</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C8106</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>C-Apochromat 63x 1.2 NA 수침 대물렌즈</td><td>Zeiss</td><td>사용할 수 없음</td> 현<td>미경 대물렌즈</td></tr><tr><td>셀룰라아제 Aspergillus niger</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>22178</td><td>다당류 분해</td></tr><tr><td>Chamlide CMB 35mm 접시 자기 이미징 챔버</td><td>살아있는 세포 기기</td><td>사용할 수 없음</td><td>이미징 챔버 옵션</td></tr><tr><td>Dimethyl sulfoxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>472301</td><td>MA-NHS 앵커링 시약 원액&nbsp;</td></tr><tr><td>인산이나트륨</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S3264</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>에탄올</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E7023</td><td>세척 및 살균</td></tr><tr><td>에틸렌디아민테트라아세트산</td><td>Merck</td><td>324503</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>Falcon 폴리스티렌 24웰플레이트</td><td>Corning</td><td>351147</td><td>일반 절차 플랫폼</td></tr><tr><td>FIJI 소프트웨어</td><td>국립 보건원</td> <td>이미지</td> <td>처리 소프트웨어</td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7893</td><td>효소 완충 성분</td></tr><tr><td>구아니딘 염산염</td><td>Thermo Scientific</td><td>24115</td><td>효소 완충 성분</td></tr><tr><td>Huygens 소프트웨어</td> 이미지 복원을 위한 <td>과학 볼륨 이미징</td><td>-</td><td>디콘볼루션 소프트웨어</td></tr> 염<tr><td>산</td><td>Supelco</td><td>1.00317</td><td>완충액 준비</td></tr><tr><td>Kimwipes 티슈 페이퍼</td><td>Fisher Scientiffic</td><td>06-666</td><td>과도한 수분 제거</td></tr><tr><td>실험실 핀셋</td><td>전자 현미경 과학</td><td>M5E</td><td>일반 샘플 조작/취급</td></tr><tr><td>Luria Bertani 국물</td><td>Invitrogen</td><td>12795-027</td><td>생물막 성장 배지</td></tr><tr><td>Arthrobacter luteus</em의 Lyticase></td><td>시그마-알드리치&nbsp;</td><td>L4025</td><td>다당류 소화</td></tr> 염화<tr><td>마그네슘</td><td>시그마-알드리치</td><td>D5652</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>메타크릴산 N-하이드록시숙신이미딜 에스테르</td><td>시그마-알드리치</td><td>730300</td><td>고정 시약</td></tr><tr><td>메탄올</td><td>시그마-알드리치</td><td>32213</td><td>샘플 탈수 및 보관</td></tr><tr><td>미생물J&nbsp;</td><td>-</td><td>-</td><td>이미지 처리 소프트웨어 플러그인</td></tr><tr><td>현미경 유리 슬라이드</td><td>Chemglass Life Sciences</td><td>CG-8221</td><td>겔화 챔버 성분</td></tr><tr><td>인산나트륨</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9638</td> 효<td>소 완충액 성분</td></tr><tr><td>Streptomyces globisporus</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp</td>의 Mutanolysin;<td>M990</td><td>펩티도글리칸 소화</td></tr><tr><td>N, N, N', N'-테트라메틸에틸렌디아민</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T7024</td><td>겔화 용액 성분</td></tr><tr><td>N,N&prime;-메틸렌비사크릴아미드</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1533</td><td>단량체 용액 성분</td></tr><tr><td>Nunc 40.4mm 유리 바닥 페트리 접시</td><td>Thermo Fisher</td><td>12-567-400</td><td>이미징 챔버 옵션</td></tr><tr><td>파라포름알데히드</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>158127</td><td>샘플 고정</td></tr><tr><td>인산염 완충액 식염수</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>79383</td><td>단량체 용액 성분, 세척, 효소 완충액</td></tr><tr><td>Engyodontium album</td><td>Invitrogen</td><td>25530-031</td><td>단백질 분해</td></tr><tr><td>Proteus mirabilis ATCC 12453</td><td>미생물제</td>제 <td>0440P</td><td>연구 주제</td></tr><tr><td>작은 플랫 페인트 브러시</td><td>지역 철물점</td> <td>-</td> <td>샘플 조작/취급</td></tr><tr><td>아세트산나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>241245</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>아크릴산나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>408220</td><td>단량체 용액 성분</td></tr><tr><td>중탄산나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>S5761</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>염화</td><td>나트륨Sigma-Aldrich</td><td>S9888</td><td>단량체 용액 성분, 효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>수산화나트륨</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td> 유리 <td>슬라이드 세척</td></tr><tr><td>고체 레이저 라인</td><td>Omicron</td><td>사용할 수 없음</td><td>488, 568 및 647nm 여기 레이저 라인</td></tr><tr><td>SYTO 61 핵산 염색</td><td>Invitrogen</td><td>S11343</td><td>형광 염료</td></tr><tr><td>Tris(하이드록시메틸)아미노메탄 염산염</td><td>SAFC</td><td>108219</td><td>효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100</td><td>시료 투과화, 효소 완충액 성분</td></tr><tr><td>Volocity 7.0.0 캡처 소프트웨어</td><td>Quorum</td><td></td> <td>Technologies-Microscoy 획득 컨트롤러 소프트웨어</td></tr><tr><td>Volocity ViewVox 스피닝 디스크 시스템</td><td>Perkin-Elmer</td><td>사용할 수 없음</td><td>공초점용 스피닝 디스크 시스템 현미경</td></tr><tr><td>밀배아 응집소 &ndash; Alexa Fluor 488 형광 렉틴 접합체</td><td>Invitrogen</td><td>W11261</td><td>형광 염료</td></tr></tbody></table>

확장 현미경 검사법에 의한 proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징

Super-resolution Imaging of Proteus mirabilis Biofilm by Expansion Microscopy

PmbExM은 P. mirabilis 생물막을 4.3배 확장하고 형태 및 토폴로지를 보존했습니다. 
그림 3A-D는 P. mirabilis 생물막 세포의 물리적 확대와 이 기술에 의해 제기된 증가된 해상도를 입증합니다. 더욱이, 이것은 세포가 단층과 같은 레이아웃으로 조직하는 얇은 생물막 영역뿐만 아니라 박테리아의 2 또는 3 단계 층의 조밀하게 채워진 배열의 두꺼운 영역에서도 관찰되었습니다 (그림 3G, H). 정량적 형태학적 분석에 따르면 PmbExM은 박테리아의 최대 너비를 0.7μm± 0.07μm에서 3.0μm± 0.22μm(평균 SD)± 증가시켰으며(그림 3E<...

확장 현미경 검사법에 의한 Proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징

Accessing detailed visual information and quantitative data from microbiological samples using conventional optical microscopy is limited by the ...

super-resolution-imaging-proteus-mirabilis-biofilm-expansion

Research

연구

JoVE Journal

Biochemistry

생화학

우리는 biofilm 형성을 조사하기위한 간단한 세미 양적 방법을...

주름 식민지 개발을 사용하여 Biofilm 형성을 평가하기 위해 세미 양적 접근

우리는 박테리아 FtsZ-링의 구조 조직, 세포 분열에 필수적인 장치에 꼽는 영상 방법 수퍼 해상도를 설명합니다. 이 방법은 photoactivated 현지화 현미경 (PALM) 이미지의 정량 분석​​에 기반을두고 있으며 다른 세균 cytoskeletal 단백질에 적용 할 수 있습니다.

세균 본부 기계의 슈퍼 해상도 이미징

이 프로토콜은 성장과 질적으로 공 초점 및 전자 현미경으로 곰팡이 균사에 세균 바이오 필름을 분석하는 새로운 방법을 설명합니다.

새로운 방법 사상 진균 식민지에 세균 바이오 필름의 질적 다중 스케일 분석을 위해 사용 공 촛점 및 전자 현미경

'Germinosomes' 새 균의 subtilis 포자의 내부 막에서에 germinant 수용 체 단백질 클러스터. 우리는 슈퍼 해상도 현미경 및 형광 기자 단백질 germinosomes 시각화를 사용 하 여 프로토콜을 설명 합니다. 프로토콜 또한 우선적으로 막 염료 FM4-64와 스테인드 포자 내부 막 도메인을 식별 합니다.

Germinosomes과 새 균의 subtilis 포자에 내부 막의 시각화

제시된 방법은 확장 현미경으로 형광 표지된 세포 단백질의 시각화를 가능하게 하고 전통적인 현미경에 70 nm의 해상도로 이끌어 냅니다.

확장 현미경 검사법을 가진 Podocytic 단백질 Nephrin, 액틴 및 포도신의 화상 진찰

이 기사는 유전자 코드 확장(GCE) 부위 특이적 표지를 사용하여 살모넬라균 분비 이펙터에 라벨을 붙이고 직접 확률적 광학 재구성 현미경(dSTORM)을 사용하여 HeLa 세포에서 분비된 단백질의 세포 내 국소화를 이미지화하는 간단하고 명확한 프로토콜을 제공합니다...

유전자 코드 확장을 이용한 박테리아 분비 단백질의 초고해상도 이미징

여기에서는 기존의 레이저 스캐닝 컨포칼 현미경을 사용하여 초고해상도 이미징을 달성하기 위해 초기 초파리 배아에서 확장 현미경을 구현하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

초고해상도 이미징을 위해 확장 현미경을 사용하여 전체 마운트 초파리 배아를 물리적으로 확대

여기에 제시된 확장 현미경(ExM)의 새로운 버전인 Magnify는 최대 11배 확장을 위해 수정되어 포괄적인 생체 분자 클래스 배열을 보존하고 광범위한 조직 유형과 호환됩니다. 이를 통해 기존의 회절 제한 현미경을 사용하여 생체 분자의 나노 크기 구성을 조사할 수 있습니다.

Universal Molecular Retention with 11-Fold Expansion Microscopy(11배 팽창 현미경을 통한 범용 분자 유지)

이 연구는 샤가스병의 원인이 되는 병원체인 트리파노소마 크루지(Trypanosoma cruzi)의 3가지 체외 수명 주기 단계에서 초구조 확장 현미경 검사를 수행하기 위한 상세한 프로토콜을 보여줍니다. 당사는 세포골격 단백질(cytoskeletal proteins) 및 범단백질체(pan-proteome) 라벨링에 최적화된 기술을 포함합니다.

Ultrastructural Expansion Microscopy in Three In Vitro Life Cycle Stages of Trypanosoma cruzi(트리파노소마 크루즈 의 3가지 체외 수명 주기 단계에서의 초구조 확장 현미경)

여기에서는 대사 올리고당 엔지니어링, 클릭 화학 및 확장 현미경 검사를 결합한 간단한 프로토콜을 제안하며, 이를 통해 일상적인 현미경 장비를 사용하여 향상된 해상도로 세포 내 시알릴화된 N-당단백질의 바이오이미징을 가능하게 합니다.

Click Chemistry and Expansion Microscopy를 사용한 세포 내 사이알릴화 시각화

여기서는 냉동 고정 및 확장 현미경 기법(Cryo-ExM)을 결합한 상세 프로토콜을 제시하여, 다양한 생물학적 샘플에 적응된 구조 보존과 고해상도 영상을 가능하게 합니다. 생물학적 샘플은 냉동되어 팽창성 폴리머에 삽입되고, 변성, 팽창, 면역표지되어 표준 광학 현미경으로 초해상도 영상을 가능하게 합니다.

확장 현미경: 기존 현미경을 이용한 고해상도 형광 영상

배우세요 확장 현미경 검사법(PmbExM)을 사용하여 Proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징을 수행하는 방법을. 이 기술은 기존 현미경으로 나노스케일 구조를 시각화하여 미생물 군집 동역학 연구에 활용됩니다.

확장 현미경 검사법에 의한 Proteus mirabilis 생물막의 초고해상도 이미징

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