Super-Resolution Live Cell Imaging of Subcellular Structures

Rajesh Ranjan; Xin Chen

doi:10.3791/61563

Визуализация субклеточных структур в живых клетках сверхвысокого разрешения

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

Super-Resolution Live Cell Imaging of Subcellular Structures

Визуализация субклеточных структур в живых клетках сверхвысокого разрешения

Full Text

5,283 Views

06:50 min

January 13, 2021

DOI: 10.3791/61563-v

Rajesh Ranjan¹, Xin Chen¹

¹Department of Biology,The Johns Hopkins University

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol presents a method for super-resolution live-cell imaging in intact tissue, aimed at studying dynamic cellular processes within an adult stem cell population in its native environment. It balances temporal and spatial resolution to observe biological phenomena in live tissue effectively.

Key Study Components

Research Area

Cell biology
Microscopy
Live-cell imaging

Background

Importance of maintaining physiological conditions in imaging
Challenges of observing dynamic cellular processes
Comparison with traditional microscopy techniques

Methods Used

Super-resolution live-cell imaging
Drosophila testes as the biological system
Use of fluorophore probes and spinning disc confocal microscopy

Main Results

Enhanced visualization of microtubule dynamics and morphology
Revealed asymmetric microtubule nucleation and interactions with the nuclear membrane
Enabled observation of centromere attachment during metaphase and prophase

Conclusions

This study demonstrates the effectiveness of super-resolution imaging for observing cellular dynamics.
The method contributes significantly to understanding cellular processes in developmental biology.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using super-resolution live-cell imaging?

It allows for high-resolution observation of dynamic cellular processes in real-time, maintaining physiological conditions.

How does this method differ from conventional microscopy?

Super-resolution imaging provides greater detail, enabling visualization of structures and dynamics that conventional methods cannot resolve.

What organism is the focus of this study?

The study focuses on the Drosophila model system, specifically its testes.

What type of biological processes can be observed using this technique?

It can observe processes such as protein dynamics, microtubule behavior, and cellular defenses.

What preparations are needed before imaging?

Specimen preparation includes isolating Drosophila testes and maintaining them in live cell medium.

How long can imaging be conducted without compromising quality?

The technique allows for extended imaging periods without sacrificing spatial or temporal resolution.

Are there specific laser setups required for the imaging?

Yes, specific laser powers and settings must be configured for optimal image acquisition.

Здесь представлен протокол для визуализации живых клеток сверхвысокого разрешения в интактной ткани. Мы стандартизировали условия для визуализации высокочувствительной популяции взрослых стволовых клеток в ее родной тканевой среде. Этот метод включает в себя балансировку временного и пространственного разрешения, чтобы обеспечить непосредственное наблюдение за биологическими явлениями в живой ткани.

Наш протокол использует обычные флуорофорные зонды и простые методы подготовки образцов, которые поддерживают изображение клетки в физиологическом состоянии для изучения высокодинамичных клеточных процессов и подробных субклеточных структур. Этот метод позволяет исследовать клеточные процессы в сверхвысоком разрешении и в физиологических условиях в течение длительного периода без ущерба для специального или временного разрешения. Начните с разрезания отрезанной диализной мембраны с молекулярной массой от 12 до 14 килодалтон на мелкие кусочки и замачивания кусочков 100 микролитрами среды живых клеток в течение примерно пяти минут.

Пока мембраны замачивания, разрежьте наружное кольцо 50-миллилитровой трубки на мелкие кусочки и стерилизуйте кусочки в 70% этаноле. Для рассечения и крепления яичек переложите десять двух-трехдневных обезболивающих самцов в рассеченную посуду под рассекающим микроскопом и используйте тонкие щипцы для удаления яичек. Когда все яички будут собраны, вымойте яички два раза в среде живых клеток и используйте наконечник пипетки, чтобы распределить от 100 до 150 микролитров живой клеточной среды на приготовленную стеклянную нижнюю посуду.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos