$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Исследование молекулярной организации тканей в трехмерном (3D) контексте может дать новое понимание биологических функций и развития болезней. Тем не менее, эти наноразмерные среды выходят за рамки возможностей разрешения обычных дифракционных ограниченных микроскопов (200–300 нм), где минимальное разрешимое расстояние, d определяется d q /NA. Здесь длина волны света и NA является численной диафрагмы (NA) системы визуализации. В последнее время прямая визуализация флуоресцентно маркированных молекул стала возможной благодаря недавно разработанным методам визуализации суперразрешения1,2,3,включая стимулирующее истощение выбросов (STED), фотоактивированная микроскопия локализации (PALM), стохастической оптической реконструкции микроскопии (STORM) и структурированная иллюминация микроскопии (SIM). Хотя эти методы визуализации произвели революцию в понимании биологической функции на наноуровне, на практике они часто полагаются на дорогостоящее и/или специализированное оборудование и этапы обработки изображений, могут иметь более медленное время приобретения по сравнению с обычные оптические изображения, требуют флюорофоров с конкретными характеристиками (например, возможность переключения фотографий и / или высокой фотостабильности). Кроме того, остается сложной задачей для выполнения 3D-супер-разрешение изображения на образцах тканей.
Микроскопия расширения (ExM), впервые введенная в 20154,обеспечивает альтернативное средство визуализации наноразмерных объектов (Злт;70 нм) путем физического расширения сохранившихся образцов, встроенных в набухаемый полиэлектролитовый гидрогель. Здесь ключевые биомолекулы и/или этикетки закреплены на месте в полимерной сети, которая может быть изотопно расширена после химической обработки. Поскольку физическое расширение увеличивает общее эффективное разрешение, молекулы, представляющие интерес, могут быть решены с помощью обычных систем визуализации с ограниченной дифракцией. С момента публикации оригинального протокола, где пользовательские синтезированные флуоресцентные этикетки были закреплены на полимерной сети4, новые стратегии были использованы для непосредственного якоря белков (задержка белка ExM, или proExM)5, 6,7,8,9 и РНК9,10,11,12 к гидрогелю, и увеличить физическое увеличение через итеративные расширение13 или адаптации гель химии8,14,15.
Здесь мы представляем адаптированную версию proExM, называемую патологией расширения (ExPath)16, которая была оптимизирована для форматов клинической патологии. Протокол преобразует клинические образцы, в том числе формалина фиксированной парафин-встроенных (FFPE), гематоксилин и эозин (H и E) окрашенных, и свежезамороженных человеческих тканей образцов, установленных на стеклянных слайдах, в состояние, совместимое с ExM. Белки затем прикрепляется к гидрогелю и выполняется механическая гомогенизация(рисунок 1)16. С 4-кратным линейным расширением образцов, многоцветные супер-разрешение (70 нм) изображения могут быть получены с помощью обычного конфокального микроскопа, имеющего только разрешение в 300 нм, а также могут быть объединены с другими методами визуализации супер-разрешения.