Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения для визуализации экзоцитарных событий

783 просмотров

⸱

17 июня 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Winkle, C. C., et al. Использование комбинированных методологий для определения роли доставки плазматических мембран во время ветвления аксонов и морфогенеза нейронов. J. Vis. Exp. (2016)

В этом видео демонстрируется флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения (TIRF) для визуализации экзоцитарных событий в корковых нейронах. pH-чувствительный маркер зеленого флуоресцентного белка (GFP) флуоресцирует при слиянии везикул, при этом селективное возбуждение TIRF захватывает проксимальный экзоцитоз мембраны при покадровой визуализации.

Протокол

1. Визуализация экзоцитарных событий с помощью флуоресцентной микроскопии с полным внутренним отражением (TIRF)

Примечание: Для этого протокола требуется специализированное оборудование для микроскопии, включая камеру для поддержания температуры, влажности и углекислого газа (CO2), микроскоп с инвертированным флуоресцентным внутренним отражением (TIRF), оснащенный эпифлуоресцентным освещением, объектив TIRF с большим увеличением и высокой числовой апертурой (NA), автоматизированный XYZ. и детектор чувствительного устройства с зарядовой связью (ПЗС). В этом протоколе используется полностью автоматизированный инвертированный микроскоп, оснащенный объективом TIRF 100x 1,49 NA, твердотельным лазером с длиной волны 491 нм и ПЗС-матрицей, умножающей электроны (EM-CCD). Все оборудование управляется с помощью программного обеспечения для визуализации и лазерного управления. Перед началом протокола визуализации включите климатическую камеру, сцену, лампу, компьютер и камеру.

  1. Выберите объектив в программном обеспечении для обработки изображений. Как только объектив будет на месте, закрепите обогреватель объектива вокруг воротника.
  2. Убедитесь, что цель полностью опущена, прежде чем закрепить инкубатор сцены в слоте сцены. Равномерно налейте дистиллированную воду на входные отверстия инкубатора ступени, чтобы предотвратить разливы.
  3. Включите систему инкубации. Откройте клапан бака CO2 и убедитесь, что давление соответствует требованиям системы в соответствии с инструкциями производителя. Дайте камере некоторое время, чтобы температура достигла 5%CO2 и 37 °C. Перед добавлением чашки для визуализации поместите пустую чашку в инкубатор, чтобы избежать конденсации воды на объективе.
  4. Питание от источника лазерного излучения.
  5. Откройте сценический инкубатор и добавьте в объектив погружное масло. Поместите образец в инкубатор и стабилизируйте его с помощью устойчивых рычагов или груза чашки. Поднимайте объектив до тех пор, пока масло не соприкоснется со дном образца. Переключитесь на проходящее световое освещение и найдите фокальную плоскость нейронов через окуляры.
  6. Запустите программное обеспечение для лазера и подключите его к программному обеспечению для управления лазером. Установите освещение на широкопольное и выберите объектив (рекомендуется 100x 1.49 NA TIRF). Установите показатель преломления образца (ячейки ~1,38). Отрегулируйте интенсивность лазера, сняв галочку с "TTL" (транзисторно-транзисторная логика) для лазера 491 нм. Установите ползунок на 100, затем уменьшите его до значения от 20% до 40%. Снова установите флажок "TTL".
  7. Снова сфокусируйтесь на образце при освещении проходящим светом. Перейдите в программное обеспечение для обработки изображений, выберите лазерную подсветку 491 нм и откройте затвор. Точно отрегулируйте точку фокусировки лазера на потолке и центрируйте ее по центру диафрагмы с закрытым полем при снятом конденсаторе. Поместите конденсор вверх дном на оптическую скамью, чтобы не поцарапать объектив.
  8. Замените конденсатор, перейдите в программное обеспечение TIRF и установите глубину проникновения (PD) на 110 нм. Затем переключитесь с широкоугольного освещения на режим освещения TIRF для получения изображения.
  9. Найдите клетки, экспрессирующие флуорин, связанные с везикулами, связанные с мембранным белком 2 (VAMP2), через окуляры с помощью широкопольной эпифлуоресценции с эпифлуоресцентным источником света.
    1. Отрегулируйте параметры визуализации (время экспозиции, усиление и мощность лазера) для максимизации отношения сигнал/шум и динамического диапазона, используя минимальное время экспозиции и интенсивность лазера для уменьшения фотообесцвечивания и фототоксичности (например, экспозиция от 50 до 100 мс, с усилением от 15 до 30 при максимальной мощности лазера 30%).
    2. Установите непрерывный автофокус на ячейку. Получение набора таймлапс-изображений с захватом каждые 0,5 секунды в течение 5 минут. Для стимулированного состояния нетрина-1 добавьте 500 нг/мл нетрина-1 в чашку с клетками в ламинарном проточном колпаке и верните чашку в инкубатор на 1 час перед визуализацией.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
35 мм стеклянное дно посуды для визуализации живых клетокMatek Corporationp356-1.5-14-CДолжны быть покрыты поли-D-лизином 1 мг/мл и промыты перед покрытием клеток
Olympus IX81-ZDC2 инвертированный микроскопOlympus
Лямбда LS ксеноновая лампаSutter Instruments Company
Экологическая сцена топ инкубаторTokai Hit
100x 1.49 NA TIRF объективOlympus
Andor iXon EM-CCDAndor
Cell TIRF управляющее программное обеспечениеOlympus Программное обеспечение, используемое для управления лазеры для визуализации TIRF Fiji
(Image J)NIHImageJ version 1.49t
Кролик поликлональный античеловеческий VAMP2Cell signaling11829
Poly-D-лизинSigmap-7886Растворенный в стерильной воде со скоростью 1 мг/мл

Больше статей

Микроскопия TIRFpH-чувствительный маркер GFPслияние везикулдоставка к плазматической мембранекортикальные нейронытайм-лапс визуализациявозбуждение затухающей волноймембранно-специфическое возбуждение