$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het visualiseren van subcellulaire structuren en eiwitdynamiek in levende cellen met een resolutie voorbij de diffractiegrens van licht is meestal zeer uitdagend1-3. Terwijl meerdere superresolutietechnieken zoals Stochastische-Optische-Reconstructie-Microscopie (STORM), Foto-Geactiveerde-Lokalisatie-Microscopie (PALM) en Gestimuleerde-Emissie-Uitputting (STED)4,5,6 microscopie zijn ontwikkeld, beperken complicaties in de monstervoorbereiding evenals de noodzaak om levensvatbaarheid en activiteit ex vivo te behouden, het gebruik van conventionele superresolutiemicroscopie voor het weergeven van levende monsters. Conventionele confocale microscopie kan geen ruimtelijke resolutie bereiken die verder gaat dan ~230 nm XY-resolutie en is vaak onvoldoende om ingewikkelde cellulaire substructuren5,6te observeren . Een recente ontwikkeling in confocale microscopie, Airyscan superresolutiebeeldvorming, kan echter ongeveer 140 nm (XY-resolutie)7,8 bereiken en heeft een relatief eenvoudig monstervoorbereiding dat compatibel is met live beeldvorming. Aangezien dit beelddetectiesysteem een lange acquisitietijd vereist, gaat de hoge ruimtelijke resolutie ten koste van tijdresolutie9. Daarom is een methode nodig om ervoor te zorgen dat live cell imaging wordt uitgebreid met een hoge ruimtelijke resolutie.
Hier ontwikkelden we een methode voor het observeren van levende cellen in intact weefsel met de optimale resolutie om subcellulaire structuren te ontcijferen met gedetailleerde ruimtelijke informatie. Deze methode is zo ontworpen dat monsters gedurende een lange periode (~ 10 uur) stabiel kunnen worden gemonteerd zonder te bewegen of te degenereren. De live celmedia die in deze techniek worden gebruikt, kunnen de cellulaire functie ondersteunen en fotobleaching tot 10 uur vermijden onder een microscoop met superresolutie. Ten slotte minimaliseert dit protocol de meeste spanningen veroorzaakt door de constante verlichting van lasers over langere perioden, zoals hypoxie, veranderingen in vochtigheid en temperatuur, evenals uitputting van voedingsstoffen.
Met behulp van dit protocol om Drosophila mannelijke kiembaanstamcellen (GSC's) in beeld te brengen, konden we observeren hoe de asymmetrische activiteit van microtubuli preferentiële interactie mogelijk maakt met epigenetisch verschillende zusterchromatiden10,11,12,13. Dit soort cellulaire gebeurtenissen zijn zeer dynamisch en zijn zeer moeilijk te visualiseren in levende cellen met behulp van andere beeldvormingsmethoden met superresolutie, zoals STORM, PALM of STED. We verwachten dat deze methode zeer nuttig zal worden voor celbiologen, omdat ze de dynamische subcellulaire structuren van levende cellen in weefsels willen begrijpen. Er zijn veel gebieden waarop deze methode kan worden toegepast, zoals het bestuderen van de dynamiek van eiwitten; inzicht in de beweging van cellen; en lineage tracing en cellulaire differentiatieprocessen, naast andere mogelijke toepassingen.