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Biology

生物学電子顕微鏡でのフリーズフラクチャー/フリーズエッチングの基本技術要素

Published: September 11, 2014 doi: 10.3791/51694

Summary

基本的な技術および透過型電子顕微鏡による検査のための生体試料とナノ材料のフリーズフラクチャー処理の改良が記載されている。この技術は、生体膜の超微細構造の特徴と専門性を明らかにするため、材料科学、ナノテクノロジー製品の超微細構造レベル次元の空間データを取得するための好ましい方法である。

Abstract

自然の中での試料、典型的には、生物学的またはナノ材料、骨折し、凍結し、カーボン/プラチナ "キャスト"透過型電子顕微鏡による検査のために意図を生成するために複製されることにより、フリーズフラクチャー/凍結エッチングは、プロセスについて説明します。試験片を液体窒素で試料のその後の破砕と、氷晶形成を制限するために凍結保護剤の存在下で、多くの場合、超高速凍結速度が施され、高真空下で高温に冷却した。生じた破断面には鋳造、表面の三次元詳細を与える角度から炭素と白金の蒸発によって複製され、安定化される。この技術は、細胞膜とその専門分野の研究に特に啓発証明していると、関連する細胞機能に対する細胞の形の理解にかなり貢献してきました。本稿では、実行するための機器の要件や技術的なプロトコルを調査凍結骨折、関連した用語と、破断面の特性、フリーズフラクチャー画像の解釈のための従来の手順のバリエーション、および判定基準。この技術は、広く細胞生物学の多くの分野での超微細構造の調査のために使用され、分子、ナノテクノロジーのための新たなイメージング技術として有望であり、材料科学の研究されています。

Introduction

概念と生物学的標本の凍結破砕処理の実用化は、半世紀以上前スティア1によって導入された。初期の装置は、作業内蔵ユニット1内に異種のコンポーネントを流用。元の装置は遠隔操作、高真空の維持、および透過型電子顕微鏡による検査に適したレプリカを生成するために、炭素、金属の蒸発( 図1およびための重要な必要性に対応するために、市販の器具に変更し、精製した2)。

典型的な器具は、試料台及びミクロトームアーム調節性液体窒素スループットを有する( 図1)と高真空チャンバから構成されている。室内には、試料ステージに90°の角度やプラティのための他に位置炭素の蒸発を安定化するための2つの電子銃、1を収容45°( 図2) -調節可能な角度、通常は15°で、シャドーイングNUM /カーボン。ユニットへの電力は、温度調整及び電子銃制御を調節する真空ポンプおよび電子パネルを操作するために適用される。

本来のウイルスの改善されたイメージングを達成するために考え出され、凍結破壊は、細胞膜及びその特殊化2,3の検査および分析のための技術として、さらに多くの人気を得た。実際に、この手順では、細胞や組織内の構造/機能の関係を解明に不可欠であったと、これらの研究の多くは、細胞生物学および分子生物学4-9に古典的な貢献として立っている。フリーズフラクチャー法の開発のための主要な目標と原理は、従来の生物学、電子顕微鏡で使用される化学固定および処理に由来する電子顕微鏡の分解能で観測アーティファクトを制限することであった。ここでの目標は、化学物質を制限することです固定は、十分な速度で、頻繁に氷の結晶の形成やその他の冷凍アーティファクトを制限するために、凍結防止剤の存在下で試料を凍結すると。さらに最近では、この技術は、ナノ粒子とナノ材料の検査のための分子生物学者と材料科学の研究者からの関心の復活を発見した。

凍結破砕し、凍結エッチ画像が3次元キャラクタを示し、時には走査型電子顕微鏡写真を間違わある。しかし、フリーズフラクチャー製剤は、透過型電子顕微鏡によって検査され、高解像度の形態学的研究への主要な貢献は、細胞膜の構造/機能要素の独自の表現である。凍結破砕処理および/またはグリセロールなどの凍結保護剤を用いて氷の結晶化を制限するために十分な速度で、細胞および組織を凍結することによって開始される。標本を真空と担当者の下で破断しているLICAは破断面上に炭素と白金の蒸発によって生成される。オリジナルの標本は、標準のEM標本グリッド上に検索されるレプリカから消化される。フリーズフラクチャー画像の別の一般的な誤解は、それらが細胞表面を描写することである。フリーズフラクチャーの基本的な前提は、生体膜の破壊過程( 図3)によって脂質二重層を通して分割されるということですが。生体膜のこのプロセスは、2つの破断面を、外に隣接する二分子膜のリーフレットの半分を明らかに細胞質、PF-面に隣接する膜の半分の編成を明らかにする一つを生じる環境、EF-顔。真の細胞表面は、フリーズフラクチャー画像に表さなく破壊手順に従って凍結エッチングの後に添加ステップが使用される場合にのみ表示されていない。効果的に表面detaiを明らかにするために以前に破断試験片をエッチングするためにlは、試験片を急速にかつunetchablecryoprotectantずに凍結されている必要があります。根本的な特徴を明らかに骨折した試料表面からの水のエッチングは、試料を保持するステージとの間の温度差を生成する試料ステージ上に冷却ミクロトームアームと、表面から昇華させる冷却水をミクロトームアームを位置決めすることによって達成される。水が凍結エッチング操作中、骨折片の表面から昇華した場合、実際の細胞表面、細胞外マトリックス、細胞骨格構造、および分子集合体の側面は、高解像度で明らかにすることができる。このように凍結破砕し、凍結エッチングは互換用語ではなく、むしろ特定の研究の必要性に応じて必要または望ましくないかもしれない後者は段階的なプロセスを反映している。

フリーズフラクチャー/凍結エッチ手順に従って、破断面が向けられevaporaに供されるレプリカへのサポートおよびイメージングのコントラストを提供するために、炭素と白金のコートを電性。白金/炭素イメージング蒸発は、単方向または回転式であってもよく、抵抗または電子銃のいずれかによって達成される。既知の角度からの単方向シャドウイングは、通常は30° - 45°、特定の形態学的計算を行うのに有用である。ディープエッチングが施された試験片は、一般的に陰に回転式であり、これらの検体の結果画像は、写真的に評価のために逆になっている。

フリーズフラクチャー/凍結エッチング技術の歴史だけでなく、現在の目標は、より従来型の透過型電子顕微鏡の手続きに関連している化学固定および処理試料アーティファクトを制限することである。しかしながら、この技術は、三次元ディテールを付与するため、生物学、材料科学における形態計測データの取得を容易にする能力において実質的な利点を提供し、そしてnanotechnology標本。骨折、凍結および凍結エッチ手順は複雑かつ多面的であり、その応用のいくつかの側面がカスタマイズされています。このプレゼンテーションでは、プロセスの主な機能の調査ビューを提供しており、読者は細部に対処し、特定の研究ニーズに合わせてプロセスをカスタマイズするために、包括的に公開されたプロトコル10、11と呼ばれている。

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Protocol

フリーズフラクチャー/フリーズ·エッチングのための生物試料の調製

  1. そのような1時間0.1 Mリン酸緩衝液中の2%グルタルアルデヒド+ 2%パラホルムアルデヒドのような従来のEM固定剤製剤を使用する。生体組織の主要な固定を行う。注:それは前に固定せず標本のいくつかのタイプを凍結することが望ましいかもしれないが、ユニバーサル血液媒介病原体の予防措置は、検体がヒトの組織で構成され、適切な固定を義務付ける。
  2. 一次固定に続いて、わずか1時間、0.2Mのスクロースを補充した同じ緩衝液中の試料をすすぐ。
  3. 1時間を超えない、0.1 Mリン酸緩衝液中の25%グリセロールからなる凍結防止剤溶液に試料を移す。

凍結破砕の前に2。凍結と標本の保存

  1. 図4適切な大きさの金や銅試料スタブを選択して、処理中の試料について形状
  2. 金属試料スタブの上に試料の位置の小さな断片が細かいグレードの鉗子および/または小ゲージの注射針を使用した。
    1. 少しろ紙とスタブの端から液体を抜き取ることにより、一貫性のような接着剤、粘着性の試料の液体含有量を減らします。
    2. 単一レプリカの場合、スタブ上で組織のマウンドを作成するには、小さなゲージの注射針を使用しています。ダブルレプリカの場合は、それを正確にスタブを介して別のスタブと位置を反転し、サンドイッチ( 図5A)を作成する試料面上に軽く置きます。 2つのスタブ間から外に標本を押さないでください。
  3. 液体窒素で2つの絶縁デュワー容器を埋める。注:最初の容器は市販のシリンダ( 図5B)からプロパンガスの小容量を液化するために使用される小さなウェルを含む金属ポストを収容する。第二の容器は短いため、パーティションのストレージ/保持容器であるLY液体窒素下で凍結した標本を維持する。
    1. プロパンウェル内に配置シリンダーノズルを用いて、シリンダーバルブを開き、ガスがそれを液化する最初の容器のウェル内に流れることを可能にする。注:注意!プロパンは触れた場合の傷害を凍結原因かもしれません、爆発され、窒息されています。唯一のそのような使用は、低温に対する防護服を使用し、また、外部からの発火源を避けるように注意しながら、十分な換気を維持するために認定された化学フード内でプロパンを使用してください。
    2. 可能な限り迅速に、試料が細かいグレードの鉗子でマウントしてからすぐに液体窒素の第二の保持容器( 図5B)に転送数秒間最初の容器内で液化ガスにそれを突入拾う。
    3. 標本が凍結されると、直前まで、液体窒素下で店がフリーズフラクチャープラントへ転送します。拡張のための大規模なストレージ液体窒素デュワー容器にスタブを転送必要に応じて、しかし気にストレージはスタブが解凍させないように注意してください。

凍結破砕装置と試料の処理の3。運用

  1. 真鍮のホルダーにチャンバ内に検体をロード
    1. 冊子型ダブルレプリカ標本ホルダーにゴールドの試料スタブをロードするか、液体窒素下でデバイスをクランプし、試料室( 図6)に配置するために準備ができるまでそこに維持する。
    2. チャンバーは高真空(約2×10 -6ミリバール)を達成しており、ステージがチャンバーベント、ポンプの電源を切り、液体窒素温度まで冷却し、可能な限り迅速に試料台に取り付けられた試料スタブを配置している場合。
    3. 、ポンプの電源を入れ、高真空を再確立し、ミクロトームアームおよびBRIに試料台を-100℃までの温度と直接液体窒素を調整する電子ステージとアーム温度制御を使用液体窒素温度にngの。
  2. 破壊過程
    1. 高真空、液体窒素温度で-100ºCとミクロトーム腕のステージ温度を達成すると、リモートで、それによって試料マウント(凍結fracture_movie1.mov)上の検体を破砕ダブルレプリカ試料ホルダーを開きます。
    2. エッチング後の骨折のために意図標本の場合には、( すなわち、骨折)を剃ることミクロトーム腕にクランプで維持カミソリの刃を使用してステップ3.2.1の代わりに、試験片の表面(凍結etch_movie2.movを)。
    3. 加え凍結エッチング工程が実行される場合には、数分に1ための破断面上に冷却したミクロトームアームを位置決めする。注:この機動は破断面から( すなわち、エッチング)水を昇華されます。この手技の効果は、FRAに加えて、水の昇華によって真の細胞表面、細胞外マトリックス、および/または分子集合体を明らかにすることである影は、膜の脂質二重層を通過する対向する。
  3. 電子銃を用いた金属シャドウイングとレプリカ支援蒸発
    1. 白金/炭素型電子銃や抵抗をアクティブにし、それが30°の角度から破断面の上に白金​​/カーボンの薄層(約2nm)を蒸発させる - 45°。 20秒 - これは典型的には約15を必要とします。
    2. ステップ3.3.1のように、炭素の電子や抵抗銃をアクティブにして、レプリカに支援を与えることを真上(90°)から破砕試料表面に炭素の薄い層を蒸発させる。 20秒 - これは典型的には約15を必要とします。
  4. レプリカの検索
    1. レプリケーションのシャドーイングと炭素の安定化が完了すると、真空ポンプの電源を切り、チャンバーベント、試料が装置からマウント取り外します。
    2. 細かいグレードのピンセットを使用すると、doubleから各金試料スタブを削除レプリカブックレット/クランプと静かにスポットプレート( 図7)で水面上にスタブを下げる前に、数秒間に解凍することができます。注:接着性試料材料を含有する炭素/白金レプリカが水面上に浮遊する。
    3. 細いワイヤループまたは微細グレードの鉗子と、1〜数時間のために50%硫酸中の5%重クロム酸ナトリウムを含む別のスポットプレートに移すことによって保持された従来の銅電子顕微鏡グリッドのいずれかを使用してレプリカを操縦。注:この浴はレプリカから実際の生体試料材料を消化する。完全な強度の家庭用漂白剤は、重クロム/硫酸溶液の代わりに用いてもよい。
    4. 消化が完了すると、きれいな水の表面に戻って複製を転送し、標準的な銅の電子顕微鏡グリッド上に取り出す。 (注:レプリカは、消化中に小片に断片化するかもしれないが、でも非常に小さなレプリカが、実質的な情報を含んでいてもよく、RETRであるべき彼らは穏やかな取り扱いに年間安定残る市販のグリッドボックス内のグリッドをサポートしています。)お店のレプリカをievedと検討した。

フリーズフラクチャー/エッチレプリカの4微細構造の検討

  1. 80 kVの - 典型的には50から加速電圧での透過型電子顕微鏡での表示のレプリカ。
  2. 標準のTEM膜上または高解像度デジタルカメラで、関連する画像を記録します。

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Representative Results

フリーズフラクチャーの読影の鍵前提は、破断面が規則PF-面(プラズマ破断面)とEF-面(外破断面)( によっていわゆる二破断面を付与する膜の脂質二重層を通過することである3)。 PF-faceが細胞の細胞質およびEF面に隣接する膜脂質二重層の半分が細胞外環境に隣接した膜脂質二重層の半分である。フリーズフラクチャー法は、膜構造の調査のために特に有用であり、二つの面は、一般的にPF-面が少なく含まれているEF-顔とは対照的に、多くの膜会合粒子が取り込まれているとはっきり異なっている。凍結破砕細胞の細胞質の内容は、一般的に外観が粗く、そのような核やゴルジのような膜結合オルガネラが容易に識別できるが、特に明らかにされていません。特に興味深いのは、INVEするこの技術を使用stigatorsは、その機能のために解釈することができる膜構造の特殊化である。これらは膜結合粒子、繊毛膜の専門分野、および細胞間の接合部の特定のディストリビューションが含まれています。

繊毛関連構造

各真核生物の繊毛や鞭毛の根元に細胞膜に存在することは繊毛のシャフトを取り囲むストランドに組織され、毛様体ネックレス( 8)12-16としても知られている膜結合粒子の配列です。この構造は、さまざまな種において形態学的不均一性をある程度示し、それはciliogenesis中に前毛様シャフトの出現に表示され、成熟した繊毛の所定の位置に残っている多機能だけれどもであることが推測されている。発生期の毛様体のネックレスは、電子の時間の前に膜粒子アレイの集約と組織から派生発展途上軸糸14の早期組織内のその可能な参加を示唆しciliogenesis中の毛様体軸の併合。

タイトジャンクションおよび上皮Permeabiのリティ

さまざまな上皮では、凍結破砕の研究では、基底外側の境界線の頂端面を取り囲む鎖および溝構造を吻合の洗練された組織を明らかにした。このベルト状の構造は、タイトジャンクションまたはzonulaoccludens( 図9)として知られており、傍細胞フラックス3、17-20に対する上皮透過性の調節因子として作用すると考えられている。より複雑な組織を持つものが「きつい」と記載されている間、数ストランドとの緊密な結合は、「漏洩」として記載されている。この組織は、それらが関連する上皮の機能に合わせて表示される。タイトジャンクショ​​ンのPF-面はEF-顔展示complemeながらストランドとして表示されますntary溝。

ギャップジャンクションおよび細胞間コミュニケーション

ギャップ結合( 図10)は、さまざまな組織の凍結破砕の準備に表示され、EF-面にPF-顔と補完的なピット上の粒子の密な配列で表現されます。これらの構造は、細胞間の通信を容易に膜部位を表すと考えられている。それらが存在する組織では、低分子量の蛍光色素およびカルシウムフラックスの通路のデモは、それらがシグナル伝達分子の通過のための物理的経路を表していることを示唆している21〜24実証されている。

図1
商用フリーズフラクチャー/エッチプラントの図1のレイアウト。 遠加圧されたデュワーfと左試料ステージに液体窒素を冷却し、制御された条件下でミクロトームアームを冷却するeeding。中央には右に試料室と電子制御パネル付きユニットです。右側の排気ガスを大気に試料室をもたらすために使用される追加の液体窒素タンクである。

図2
ドア図2フリーズフラクチャー/エッチ植物標本室は、冷却用エアフローカバー、方向的に目的とした電子銃の位置を明らかにするために開き、真鍮のホルダーにある標本が配置される場合、検体を投稿してください。標本は左のポートを介してチャンバーに導入され、チャンバー。

図3

図4
図4。フリーズフラクチャー/エッチング手順について試料マウントの二種類。(左)ダブルレプリカ試料ホルダ冊子は、エッチングすることなく実行従来のフリーズフラクチャー手順のために使用されている。試料は、2つの金の試料スタブの間に挟まれた、真鍮の小冊子に位置している。試料は試料室に真空下で冊子を開くことによって破断(凍結FRACT参照 ure_movie1.mov)。 (右)は、Aは、主に凍結エッチングに用いられるマウント。試料は、金スタブ上に配置され、真鍮のホルダーにロックされています。試料をミクロトーム腕に固定カミソリで優しいシェービングによって破断される。この構成は、(凍結etch_movie2.mov参照)エッチング手順のために好ましい。

図5
フリーズフラクチャー標本の図5。準備マウントします。標本は、2つの金マウント(A)の間に挟まれ、よく含む液体窒素中で凍結し、液体窒素を含有する保持デュワー(バックグラウンド)(後の転送にプロパン(前景)に冷却されるB)。

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フリーズフラクチャー/エッチプラントの試料室への導入に備えて二重のレプリカ試料ホルダ冊子に凍結し、凍結破砕片の位置の図6デモンストレーション。

図7
骨折後の凍結破砕/エッチング工場でシャドーイングレプリカの図7検索が」「スポットプレートの清浄な水面です。試料スタブから浮いレプリカは「B」でなくレプリカから組織の消化のために重クロム酸ナトリウムまたは完全戦力家庭用漂白剤の酸性化溶液を含むに転送されます。 「C」は、きれいにレプリカがbに前に転写された後続のきれいな水面を表している銅電子顕微鏡グリッド上に取り出さeing。

図8
フリーズフラクチャーによって明らかにされ、図8繊毛関連構造。白い矢印はciliogenesisを受けている上皮細胞の管腔側の境界線上に特殊な膜粒子アレイを指す。これらの粒子アレイは、緊急かつ成熟した繊毛(黒矢印)の拠点に常駐発生期の毛様体のネックレスを表しています。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図9
図9破壊上皮細胞膜が明らかにスルー PF-およびEF-骨折面の例をる。タイトな接合部複合体の鎖と溝組織が ​​明らかであると細胞間隙を矢印でマークされています。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図10
図10ラットの肝臓でのギャップ結合の凍結破砕画像を表示する。粒子は、PF-顔と補完的なピットに明白であるEF-面上に明らかである。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

4 / 51694fig11highres.jpg "幅=" 500 "/>
金コロイドを用いたコネキシンの図11。免疫組織化学的局在化がギャップジャンクション上の特定の局在を示す凍結破砕の準備に標識抗体。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図12
図12ディープエッチング、ロータリーシャドウイングで急速凍結の例。上皮細胞は、細胞質を通して破砕されたとPF-faceが(矢印)が明らかである。矢じりの背後に続くエッチングによって明らかに真の細胞表面に見られる。 くださいcliのこの図の拡大版をご覧になるにはこちらをCK。

図13
図13ウシ気管ciliaryaxonemeを含む分子複合体を明らかにディープエッチング、ロータリーシャドウイングで急速凍結の例。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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Discussion

その導入および商業的入手次の年では、フリーズフラクチャー/エッチングの手順は、広く、生物学的膜構造の調査のために利用した。実際、膜の構造の専門分野のいくつかの最高の視点がフリーズフラクチャー/エッチ製剤において得られている。これらの研究は、膜の構造組織の理解に貢献しただけでなく、構造と機能がどのように関連しているかについての洞察を提供していないだけ。

日常的な生物学的電子顕微鏡の出現は、生物学的標本に差電子密度を付与するために必要なアルデヒド固定剤、反応性化学物質、重金属と化学処理自体がアーティファクトの生成に寄与していることを意識をもたらした。フリーズフラクチャー技術の開発は、処理アーティファクトを減少させるために部分的に基づいていた。それにもかかわらず、そのフリーズフラクチャーが認識されている/エッチ氷の結晶の損傷である主要な一つはアーティファクトの独自のセットが導入されています。組織に起因超微細ディテールを消し去る氷晶の形成をもたらす検体の周囲の窒素ガスの絶縁層の形成に液体窒素の経験に直接縮小冷却速度が急落した。この問題は、グリセロールなどの凍結保護剤を用いて、液体窒素冷却プロパンの最初の組織を凍結することによって克服される。歴史的には、プランジ凍結はフロンを液体窒素で冷却して行ったが、これらの材料は、環境への悪影響を使用したことによって段階的にされています。でも最高の凍結保護条件で、プロセスの性質は、必然的に、細胞質骨折面のような粗い砂利をもたらし;しかし、膜構造を通して骨折は、細胞膜におけるそれらの方向を基準に、特定の平面状の組織を持つよく組織の特徴を明らかにした。これらのイメージは、唯一可能ないくつかのケースでは氷晶損傷を制限グリセロールなどの凍結保護剤の使用、およびグリセロール自体と、膜会合粒子の人為的再配分を導入することができる。さらに、グリセロールは、このように成功したエッチングのための機会を制限し、破断面から昇華することができない。その後のエッチング処理が望ましい場合には、試料は、ヘリウムまたは窒素スラッシュ液体及び/又は容易に破砕から昇華されたアセトン等の凍結防止剤を使用することによって接近のいずれかを使用して氷の結晶の損傷を制限するやり方のいずれかで急速に凍結されなければならない表面。

ステアの最初の報告は、ウイルスを画像化に焦点を当てていたが、それは凍結骨折/エッチングはより広範なアプリケーションを発見した膜構造である。実際、そのようなタイトで、ギャップジャンクショ​​ンおよび繊毛膜の専門分野としての構造はエレガントにフリーズフラクチャー製剤において明らかにされている。凍結破壊がフンを持ってい25-30開発15、17,24の間に膜分化の理解を達成する上で、膜の病理中のdかなりの有用性。本研究室から以前の報告は、気道の開発、実験的な感染性物質の曝露に関連した繊毛膜構造の破壊、および大気汚染物質、タバコ煙曝露に関連した気道上皮細胞におけるタイト接合部複合体の分解中にタイトな接合部複合体の分化のパターンを実証した実験動物およびヒトにおける。

フリーズフラクチャー/フリーズエッチング手順の技術的な拡張機能

ここで説明する試験片を凍結する液化プロパンを使用して急冷法は、おそらく従来のフリーズフラクチャーのための生物学的標本を凍結する最も一般的なアプローチである。しかし、凍結への他のアプローチは、凍結エッチングが実行される場所を充当しなければならないエド。グリセロールは、非etchablecryoprotectantであるため、凍結エッチング用試験片は、氷晶形成を制限する方法で、凍結されなければならない。これは、アセトン等及び/又は試料液体ヘリウム又は液体窒素スラッシュで冷却した金属面に取り付ける凍結によってetchablecryoprotectantを使用することによって達成することができる。凍結保護剤なしで急速凍結はまた、液化プロパンでの凍結噴霧凍結または高圧を用いて達成することができる。

さらに凍結破砕技術を用いて構造および機能を関係づける最近の努力は、免疫組織化学的標識31、32と協調してこの技術を流用している。ここでは、特定の抗原に対する抗体は、効果的かつ正確膜部位( 図11)に局在化することができる。

単方向シャドウイングで凍結破壊が群を抜いて最も広く使用されているプロトコルであるが、いくつかの実験デザインはlittlで急速凍結を要求しますeまたは制限された凍結保護は、コントラスト16( 図12および図13)を付与するために、真の細胞表面、細胞外マトリックス、および/ ​​または巨大分子複合体、および回転シャドウイングを明らかにするために、破断面のエッチングを伴う。

、および分子生物学におけるイメージングツールとして、この技術を使用してナノテクノロジーのフリーズフラクチャー、材料科学の応用に関心があります。実際、多くの点でナノ材料はフリーズフラクチャーは、もともとイメージングのための手段として想定されたためのウイルス構造を持つ組織で一貫していることがあります。さらに、製造されたリポソームは、生体膜の形で同様の構造は、広く医薬品の標的送達および指向遺伝子治療のために検討されている。組織力が本質的であるためのような、凍結破砕処理はdeveloの成分として明らかにした画像を生成するにはかなりの有用性を有する可能性がある、膜これらの治療法33 ping 実行します。

要約すると、フリーズフラクチャーの技術は、細胞膜の組織と機能を特徴づける歴史的に重要であった。しかし、凍結骨折は、分子生物学やナノテクノロジーと連携して、ユーティリティの新たな分野を見つけることですし、ほぼ確実にこれらの急速に新興の分野の進歩に貢献していきます。

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Balzers Freeze-fracture/freeze-etch plant Balzers BAF400T
Standard buffers various suppliers
Standard aldehyde fixatives various suppliers
Sodium dichromate various suppliers
Sulfuric acid various suppliers
Disposable supplies for Platinum/Carbon Evaporation Technotrade International
Liquid nitrogen various suppliers
Propane various suppliers
Disposable supplies for electron microscopy Electron Microscopy Sciences
Transmission electron microscope Carl Zeiss Inc.

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References

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生物物理学、問題91、フリーズフラクチャー;凍結エッチング;膜;細胞間の接合部;材料科学;ナノテクノロジー;電子顕微鏡法
生物学電子顕微鏡でのフリーズフラクチャー/フリーズエッチングの基本技術要素
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Carson, J. L. Fundamental TechnicalMore

Carson, J. L. Fundamental Technical Elements of Freeze-fracture/Freeze-etch in Biological Electron Microscopy. J. Vis. Exp. (91), e51694, doi:10.3791/51694 (2014).

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