$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Este método de preparação da amostra permite que o cultivo da planta para dentro da câmara de amostras microscópio enquanto observa o sistema de raiz com um microscópio de luz folhas (Figura 1). A planta cresce na superfície de uma camada de gel (½ meio MS contendo 1,5% de goma de gelano) montado sobre um suporte de amostra projetado (Figura 2). O suporte de amostras é 3D impresso usando uma resina transparente quanto material. Uma versão fabricado com destaque para as dimensões é representado na Figura 2C. As raízes são imersos em líquido (½ meio MS), que é continuamente refrescado por um sistema de perfusão. As folhas permanecem no ar e são continuamente iluminada com uma intensidade de luz de 130 umol / m² / s vinda dos LEDs vermelho e azul, que são dispostos num anel acima da planta (Figura 1A, B e A Figura 3A-C). O anel LED é fabricado em nossa oficina de máquinas enós fornecemos detalhes técnicos sobre como construir o anel LED na Figura 3 e a lista de material. A intensidade de luz pode ser ajustada variando continuamente 30-250 umol / m 2 / s (Figura 3D). O sistema radicular é sombreada por pequenas folhas de uma folha de plástico preto cobrindo a superfície da água (Figura 1). Qualquer luz difusa da iluminação que é recolhida pela lente de detecção é filtrado pelo filtro GFP (Figura 3E).
Com esta configuração, um lapso de tempo de uma crescente Arabidopsis raízes laterais foi gravado durante 17 h usando uma lente de 20x / 0,5 (Figura 4). A raiz lateral tem sua origem na camada de células periciclo, que está localizado no fundo da raiz primária. A fim de demonstrar as capacidades de imagem ainda mais profundas no interior de um tecido por um período de tempo prolongado, uma ampliação maior (40x / 0.75) foi utilizado para capturar a formação de um ro lateraisOT a partir da primeira fase primórdio até o aparecimento da raiz principal dentro de um período de tempo de 38 h (Figura 5). Uma fatia 2D exemplificativa do conjunto de dados é mostrado na Fig. 5B. Esta gravação permite-nos acompanhar a dinâmica de formação de raízes laterais em 3D (Figura 5A) com uma resolução celular.

Figura 1: Crescimento condições no interior da câmara de amostra OpenSPIM. A) Esboço da câmara de imagem. A planta está a crescer na vertical, sobre a superfície de um gel, montado num suporte de amostra construído sob encomenda (ver também a Figura 2). As raízes estão crescendo num meio líquido, que é continuamente trocadas por um sistema de perfusão. A folhas de plantas crescem em ar e são iluminados por LEDs vermelhos e azuis (ver também a Figura 3). O sistema radicular é sombreada wit h folhas pequenas de uma folha de plástico preto cobrindo a superfície da água. Uma tampa feita de duas peças de folha de alumínio preto reduz ainda mais a quantidade de luz por baixo da superfície da água e mantém a humidade na câmara de amostra. O painel da direita ampliada em evidencia a planta que cresce na superfície de um bloco de gel de imerso no meio líquido. Uma gota de agarose monta a raiz sobre o gel. A caixa a tracejado indica a região de interesse observado pelo microscópio. B) Fotografia da câmara de imagem (sem tampa). Os números (1) - (10) em A e B representam: (1): X / Y / Z / θ-fase com anel de LED, (2): suporte de amostra, (3): tampa, (4): Arabidopsis thaliana , (5): folhas de folha de plástico preto, (6): sistema de perfusão, (7): detecção de lente objectiva, (8): meio líquido, (9): câmara de amostras, (10): iluminação lente objectiva. C) A tampa é feita de duas peças de folha de alumínio preto. target = "_ blank"> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: O suporte de amostras. A) modelo 3D. O arquivo do modelo 3D é fornecido no material suplementar. B) Fotografia de impressões em 3D usando diferentes materiais (1) - (3): plástico transparente de acrílico, (4) e (5): resina, (6): resina transparente. C) Desenho técnico de suporte da amostra, números representam milímetro. D) Fotografia do suporte de amostra do fabricado com uma planta montada. A área a tracejado pode ser observado pelo microscópio. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
carregar / 55044 / 55044fig3.jpg "/>
Figura 3: Instalação de iluminação Plant. A) diagrama de circuito esquemático da lâmpada. Pares de LEDs pode ser ligado / desligado individualmente para um raio direcional. LED: diodo emissor de luz, R: Resistência, T: transistor, JP: cabeça de alfinete. B) O desenho final da lâmpada de iluminação foi tirado usando uma PCB-software (PCB: placa de circuito impresso). Nós fornecemos o arquivo projeto da placa no material suplementar. A placa foi então fabricados e montados na oficina mecânica MIBA do nosso instituto. C) A fotografia do anel LED ligado. Quatro pares de vermelho e um LED azul estão dispostos em um anel. D) A gama de tensão pode ser ajustado entre 3,5 V e 14,0 V. Resistências foram usadas para atingir a quantidade de luz que varia de 30-250 mmol / m 2 / s (R1-8: 220 Ohm, R9-12: 1.220 Ohm ). E) O espectro de emissão da lâmpada, GFP e YFP. tp: //ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55044/55044fig3large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Tempo de gravação de lapso de Arabidopsis thaliana raiz lateral. Os 5 dias de idade mudas expressa um marcador de membrana (pUBQ10 :: YFP-PIP1; 4) e um repórter nuclear (pGATA23 :: nls-GUS-GFP) especificamente marcação periciclo células que se desenvolvem em uma raiz lateral. Uma pilha de 217 imagens (3 mm z-espaçamento) foi capturada a cada 15 minutos durante 17 horas de gravação usando uma lente de 20x / 0,5. A) Quatro pontos de tempo de 69 são mostrados numa projecção de intensidade máxima. B) Seis em cada 217 fatias individuais de um z-stack de um ponto de tempo são mostrados. Barras de escala em A e B representam 100 mm.carga / 55044 / 55044fig4large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Tempo de gravação de lapso de Arabidopsis thaliana raiz lateral. A 6 dias de idade plântulas expressa um marcador de membrana (pUBQ10 :: YFP-PIP1; 4) e um repórter nuclear (NLS-pGATA23 :: GUS-GFP) especificamente marcação periciclo células que se desenvolvem em um raízes laterais. Uma pilha de 200 imagens (1,5 um z-espaçamento) foi capturada a cada 15 minutos por 38 h de gravação usando uma lente de 40x / 0,75. A) A rendição 3D de quatro pontos no tempo, os números na grade representam um, B) única fatia através do plano central da raiz principal. A barra de escala representa 50 um. Por favorclique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Supplemental_File _-_ 3D_Sample_Holder.stl. O arquivo do modelo 3D é fornecido. Por favor clique aqui para baixar esse arquivo.
Suplementar Arquivo LED Anel Board.brd. O arquivo de projeto da placa é fornecida. Por favor clique aqui para baixar esse arquivo.