Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

3D تتبع المداري في التعديل المجهر ثنائي الفوتون: دراسة تطبيقية على تتبع من بين الخلايا الحويصلات

Published: October 1, 2014 doi: 10.3791/51794
* These authors contributed equally

Abstract

والهدف من هذا البروتوكول هو الفيديو لمناقشة كيفية تنفيذ وتحليل الفلورسنت المدارية التجربة تتبع الجسيمات ثلاثية الأبعاد باستخدام تعديل ثنائي الفوتون المجهر 1. على العكس من الأساليب التقليدية (مسح النقطية أو حقل واسع بناء على كومة من الإطارات)، تتبع المداري 3D يسمح لحصر ومتابعة مع مكانية عالية (10 دقة نانومتر) والقرار الزماني (استجابة التردد 50 هرتز) من تشريد 3D الجسيمات الفلورية تتحرك على طول جداول من مئات ميكرون 2. وتستند هذه الطريقة على خوارزمية ردود الفعل التي تسيطر على الأجهزة من ثنائي الفوتون مجهر المسح بالليزر من أجل أداء مدار دائري حول الكائن لتعقبها: فإن آلية التغذية المرتدة حفاظ على الكائن الفلورسنت في المركز عن طريق التحكم في تشريد مسح شعاع 3-5. للتدليل على مزايا هذه التقنية، تابعنا على عضية تتحرك بسرعة، ويحلول، داخل حركةتعيشان خلية 6،7. كانت مطلية خلايا وفقا لبروتوكولات القياسية، وملطخة باستخدام تجاريا يحلول صباغة. نناقش بإيجاز تكوين الأجهزة وبمزيد من التفصيل برنامج حاسوبي لمراقبة، لإجراء تجربة تتبع المدارية 3D داخل الخلايا الحية. نناقش بالتفصيل المعلمات المطلوبة من أجل السيطرة على مجهر المسح وتمكين الحركة من الحزم في مدار مغلق حول الجسيمات. نستنتج من خلال إظهار كيف أن هذا الأسلوب يمكن استخدامها بشكل فعال لتتبع حركة سريعة من يحلول صفت على طول الأنابيب الدقيقة في 3D داخل الخلية الحية. يمكن أن الجسيمات الحالة تتحرك بسرعات تتراوح بين 0.4-0.5 ميكرون / ثانية، وعرض عادة حركة موجهة على طول شبكة أنيبيب 8.

Introduction

وقد تم تطوير عدد كبير من النهج حتى الآن لتعقب جزيئات الفلورسنت في ثلاثة أبعاد باستخدام المجهر. معظم المناهج تعتمد على استخدام كاميرات سريعة، مناسبة بشكل مثالي لتتبع في بعدين، جنبا إلى جنب مع التعديلات عادة مخصصة للبصريات انبعاث المجهر لتحقيق تتبع في الاتجاه المحوري. المجاهر المسح بالليزر (إما مبائر أو اثنين من الفوتونات) تقليديا يمكن تتبع الجسيمات الفلورية عن طريق إجراء تسلسل وقت ض مداخن، على الرغم من أن هذه العملية هي عادة وقتا طويلا، وغلة قرار زمنية معقولة (10 هرتز) فقط إذا كانت الجسيمات يجري تعقب هو أبقى في وسط منطقة التصوير النقطية الصغيرة من خلال آلية ردود فعل نشطة 2.

فكرة تأمين في أن الجسيمات هي قاعدة تتبع طريقة المداري. بدلا من خطوط المسح مسح يتم تنفيذ مدار دائري حول الجسيمات الفلورية. كثافة مضان على طولالمدار يموضع بالضبط موقف الجسيمات 4.

ويمكن بعد ذلك الموقف مترجم من الجسيمات أن تستخدم لتحفيز الماسحات الضوئية المجهر وإعادة مركز المدار على موقف الجسيمات. هي التي تحرك الماسحات الضوئية الجلفانومتر المجهر من قبل الجهد التناظرية. المكون AC هذا الجهد تتيح أداء مدار مع تركيز شعاع الليزر، أي الجيب وجيب التمام موجة تطبيقها على X و Y مسح المرايا سيسمح أداء مدار دائري. العاصمة إزاحة إشارة يسهل تغيير موقف مركز المدار. مرة واحدة يتم تحديد فترة المدار ويتم تكوين الموجي للإشارة AC، يحتاج نظام التغذية المرتدة لتحديث فقط المكون DC للإشارة.

مطلوب وهناك برامج قادرة على قراءة إشارة الفلورسنت التي تم جمعها من كشف للسيطرة على الماسحات الضوئية وأجهزة الكشف، لحساب الموقف من الجسيمات وتحديث DC خارجتعيين. عن ردود الفعل الناجح التصوير اختيار دقيق للمعلمات المدار (حجم وتوقيت) مطلوب وهذه المعايير يجب أن يتم تعديلها بناء على خصائص الجسيمات الفلورية أنه من الضروري أن تتبع.

وقد وصفت الأسس الفيزيائية والرياضية لهذه التقنية في الماضي 4،5 لكل من 2D و 3D التطبيقات. في هذا البروتوكول وصفنا لفترة وجيزة مكونات الأجهزة الرئيسية للالإعداد، وبمزيد من التفصيل اختيار المعلمات وإعداد العينات اللازمة لتجربة نموذجية السماح لنا بعد النزوح من يحلول في القرار الزماني عالية داخل الخلية الحية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

إعداد 1. عينة

  1. الحفاظ على خلايا CHOK1 في قوارير زراعة الأنسجة باستخدام DMEM تستكمل مع 10٪ مصل بقري جنيني و 100 وحدة دولية / مل من البنسلين 50 ميكروغرام / مل من الستربتومايسين. احتضان الخلايا في حاضنة ترطيب 5٪ CO 2 عند 37 درجة مئوية.
  2. الحصاد ومن ثم لوحة خلايا CHOK1 على 14 مم الصغيرة بشكل جيد مع سمك سطح 0.16 ملم. خلايا البذور لكثافة المثلى للتصوير، حوالي 60-70٪ confluency.
  3. احتضان خلايا بين عشية وضحاها في 37 درجة مئوية و 5٪ CO 2. غسل الخلايا ثلاث مرات في HBSS (هانك مخزنة محلول ملحي)، واحتضان الخلايا في محلول يحتوي على 50 نانومتر من Lysotracker DND26 الأخضر و 150 نيوتن متر من تويولين تعقب الأخضر. احتضان الخلايا لمدة 1 ساعة عند 37 درجة مئوية. خطوة اختيارية: قبل الحضانة، وتؤدي إلى وصمة عار إضافية مع مصفوفة الميتوكوندريا صبغ تلطيخ (25 نانومتر).
  4. غسل الخلايا ثلاث مرات في HBSS لإزالة أي صبغة غير منضم. إضافة جديدة متوسطة النمو DMEM قبل ايماججي الخلايا.

2. المجهر تكوينات

يتم تجميع المجهر لتتبع الجسيمات موضح في البروتوكول الفيديو على إطار المجهر المقلوب المتاحة تجاريا (الشكل 4). لكن وحدات تجارية ل3D تتبع الجسيمات المداري هي متاحة الآن.

  1. استخدام الحرباء-II المتماسك الترا تي: سا الفيمتو ثانية مصدر ضوء الليزر الإثارة، مع الانضباطي نطاق الطول الموجي الناتج بين 690 نانومتر 1،040 نانومتر.
  2. تأكد من أن يتم محاذاة شعاع الليزر في ميناء الخلفي للالمجهر باستخدام المرايا المغلفة الأشعة تحت الحمراء. والموهن شعاع الليزر باستخدام الدورية لوحة نصف موجة تليها المستقطب الخطي الكالسيت. تخفيف شعاع بحيث متوسط ​​القوة في العينة ما بين 0.5 و 2 ميغاواط.
    ملاحظة: وينعكس شعاع الليزر من قبل زوج من الجلفانومتر الحركية دفعتها المرايا التي تسمح السيطرة على الموقف ومسار شعاع تركيزا في الطائرة العينة. فيتكوين نموذجي يتم توسيع موازى شعاع الليزر الخروج من المرايا الجلفانومتر (10X) يمر شعاع المتوسع، قبل الدخول في الجزء الخلفي من الهدف المجهر بعد التفكير في تمرير القصير مزدوج اللون المرآة.
  3. جمع ضوء مضان من العينة عن طريق وضع الهدف العددي ارتفاع المياه الفتحة (60X، NA 1.2) في مسار الضوء. اختيار مرشح مضان مكعب وفقا لموجات الانبعاثات المطلوبة في التكوين إما واحد أو اثنين من القناة. توظف مرشحات ممر الموجة الانبعاثات لزيادة تحديد النطاق الطيفي مضان المنبعثة.
  4. ضع العينة على مرحلة الآلية، وضبط حركة رائعة من الهدف المجهر باستخدام وحدة تحكم بيزو موضوعي.
  5. توجيه الضوء من المكعب مرشح في أنابيب مضخم حيث يتم التمييز الإشارة وإرسالها إلى I / O بطاقة الحصول على البيانات الرقمية.
    ولدت الحاسوب الطول الموجي هي الناتج التناظرية من بطاقة I / O هي ويقوم بتقديم ملاحظة:إد إلى الماسحات الضوئية السيطرة الإلكترونيات. يتم قياس مدخلات الفوتون عد من photomultipliers وإشارة خرج إلى الماسحات الضوئية والتحكم عن طريق بطاقة I / O عن طريق مختبر ديناميات الإسفار SimFCS البرمجيات.

3. التصوير

  1. وضع الخلايا على المسرح والتركيز باستخدام تنتقل الإضاءة الخفيفة.
  2. التحول إلى التصوير النقطية مسح لتحديد الخلايا التي أدرجت الصبغة وتصور ميكروتثبول الأساسية. تحديد المنطقة الأولى حيث حركة حويصلة موجودة.
  3. مرة واحدة يتم تحديدها لحويصلة معزولة، تعيين المعلمات التالية لتتبع المداري:
    1. تحديد نصف قطر المدار لتحديد حجم مسح دائري وفقا لحجم الجسيمات يجري تعقب. لباعث نقطة، تعيين نصف قطر المدار يساوي وسطه من وظيفة نقطة انتشار (PSF) من شعاع الإثارة لتعظيم حساسية واستجابة.
    2. تعيين المحوريتنأى لتحديد المسافة بين اثنين مدارات التي يتم تنفيذها في توطين موقف الجسيمات على طول الاتجاه المحوري. تعيين المسافة المحورية ل1.5-3 أضعاف الخصر قوات الأمن الفلسطينية.
    3. تحديد مدة بقاء فقا للسطوع من الجسيمات لضبط الوقت الذي يقضيه في كل نقطة من المدار، التي ستحدد أيضا معدل تبيض صورة. استخدام مدة انتظار بين 10-100 μsec.
    4. تعيين عدد من النقاط في كل المدار إلى 64 أو 128 لانتاج مدار فترات في حدود 4-32 مللي ثانية وتقديم قرار زمنية عالية لتحديد موقف الجسيمات.
  4. تغيير العاصمة تعويض إشارة أرسلت إلى المرايا لمركز شعاع على الجسيمات من خلال واجهة المستخدم الرسومية عبر مجموعة المؤشر في الصورة الممسوحة ضوئيا-النقطية.
  5. بدء تتبع عن طريق التحول من وضع المجهر النقطية التصوير لمسح المداري.
  6. تفعيل الملاحظات والبيانات المجموعة.

4. Trajectتحليل أوري

  1. استخدام البرنامج لعرض مضان جمعها في كل نقطة على طول المدار وعند كل نقطة زمنية في شكل "السجاد كثافة. كثافة جمعت على طول السجادة تقدم معلومات عن تفاعل الجسيمات مع أجسام لامعة أخرى. استخدام البرنامج لعرض كل المعلومات الخاصة بالمسارات (أي نزوح DC مع مرور الوقت من س، ذ الماسحات الضوئية وض -piezo) فضلا عن كثافة مضان جمعها من أنبوب مضخم مع مرور الوقت في شكل سلاسل زمنية.
  2. استخدام تمثيل السلاسل الزمنية والمعلومات "السجاد كثافة" فقط لتحديد المنطقة ذات الاهتمام في هذا المسار.
  3. استخدام البرنامج لعرض الإسقاط 2D من الجزء المحدد من مسار الجسيمات. تحديد الضوابط المناسبة للون رمز مسار وفقا لكثافة الجسيمات مضان.
  4. حدد الخيار لعرض عالمادة مسار في 3D، ولون رمز وفقا لكثافة مضان. تدوير في مسار 3D باستخدام عناصر التحكم على تصور ملامح من الحركة يحلول على طول أنيبيب.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وفقا لهذا البروتوكول سريع 3D تتبع جسيم واحد لا يمكن أن يؤديها داخل الخلايا الحية باستخدام تعديل المجهر ثنائي الفوتون لتعقب النزوح من الجسيمات الحالة fluorescently المسمى. التجربة أجريت تتكون من تتبع ويحلول معزولة تتحرك داخل الخلية بعد عملية النضج دخلول؛ جسيم داخلي 9. كانت ملطخة الجسيمات الحالة باستخدام صبغة الفلورسنت الأخضر والسعادة في 930 نانومتر استغلال 2 الفوتون الإثارة. وتشير البيانات المتوفرة لدينا أنه من الممكن الحصول على س، ص، ض مسارات النزوح مع القرار الزماني من 32 ميللي ثانية (الشكل 1A). يعرض تحليل السجاد كثافة سجلت على طول كل المدار على مر الزمن (الشكل 1B). خلال تتبع شدة متكاملة من مضان المنبعثة يمكن تسجيل (الشكل 2A). يعرض 3D مسار أعيد بناؤها حركة موجهة، كما يمكن أن يتوقع من حويصلة تتحرك على شبكة أنيبيب. وdditionally، فمن الممكن لربط مسار 3D إلى صورة النقطية مسح للمنطقة المحيطة (الشكل 2B). هذا يؤكد أن حركة الجسيمات على طول اتجاه حزمة أنيبيب.

الخلايا كانت ملطخة بالإضافة إلى ذلك مع علامة حمراء لالميتوكوندريا لتسجيل تفاعل نهاية المطاف الحويصلة مع هذه العضيات أثناء حركتهم. فمن الممكن لربط مسار 3D من الجسيمات داخل الخلية (الشكل 3A) إلى السجاد كثافة المسجلة من الانبعاثات mitotracker مضان (الشكل 3B). وهذا يسمح لنا لتسجيل التفاعلات القرب من حويصلة مع شبكة الميتوكوندريا بوصفها وظيفة من وضعها داخل الخلية. ذروة الانبعاثات المسجلة في "قناة الميتوكوندريا" لا تعطي معلومات وظيفية حول الطريقة التي تتفاعل العضيات. يمكن أن توفر المعلومات الوحيدة على الوقت من تفاعلهموموقف المكاني النسبي الكائن الفلورسنت فيما يتعلق الجسيمات التي تتبعها. يتم استخراج هذا الموقف النسبي من زاوية داخل المدار حيث سجلت ذروة الانبعاثات. ويمكن ملاحظة تمثيل تخطيطي للالمجهر استخدمنا لتنفيذ هذه التجربة في الشكل 4.

الشكل 1
الرقم 1. المهجرين مقابل مسارات الوقت وكثافة السجاد. أ) X، Y و z يحلول النزوح مقابل آثار الزمن. ب) مسار كثافة (أي شدة جمعت على طول كل محور عمودي مدار دائري هي الوقت) يوفر معلومات عن المناطق المحيطة بها مضان من الجسيمات. النقاط المضيئة خارج محاصر تتوافق مع تفاعلات الجسيمات مع أجسام لامعة أخرى، وترتبط ليقفز في مسار والعشرين مدارات البريد إعادة مراكز على مصدر ألمع مضان. يتوافق المنطقة محاصر إلى جزء من مسار في بين اثنين من القفزات.

الشكل 2
الشكل 2. بعد مسار 3D من يحلول. أ) إعادة الإعمار 3D من جزء من مسار وجمع يحلول باستخدام تتبع الجسيمات. المسار هو ونا مميزا لكثافة مضان جمعها من الجسيمات (أحمر، وارتفاع، الزرقاء، التهم الفوتون منخفضة). جداول محاور هي في نانومتر. لاحظ أن س، ص، ض محاور نطاقات مختلفة. الإسقاط ب) 2D من مسار 3D، وعرض تراكب مسار على رأس أنيبيب تصويرها في خطوط المسح مسح على الفور بعد أن تم جمع مسار. ج) الميتوكوندريا ملطخة mitotracker .

إعادة 3 "SRC =" / الملفات / ftp_upload / 51794 / 51794fig3highres.jpg "/>
الرقم 3. تمديد تتبع المداري لأكثر من قناة (الإثارة في 930 نانومتر). أ) يستخدم مسار 3D من يحلول داخل الخلية. ب) السجاد كثافة في القناة الخضراء (مضان التي تم جمعها في هذه القناة لتتبع). ج) السجاد كثافة في القناة الحمراء، حيث كانت ملطخة الميتوكوندريا مع مصفوفة الحمراء الفلورسنت صبغ المستهدفة. تظهر المناطق التي يحصل على مسار في اتصال مع الميتوكوندريا (السهام)، والمطبات كثافة في السجاد، وشعاع تدور حول يحلول الصلبان في مصفوفة الميتوكوندريا.

الرقم 4
الرقم 4. الخطط من الإعداد التجريبية: تعديل مجهر ثنائي الفوتون. كان لنا سا الليزر مع مجموعة 690-1،040 نانومتر: التمثيل التخطيطي ليزر انشاء: 2 فوتون تيوتستخدم الطبعه، المستقطب ونصف waveplate للسيطرة على السلطة الإثارة. يتم سرد كافة البنود الأخرى في الشكل باستخدام الاختصارات المشار إليها. استخدمنا الهدف 60X مع NA 1.2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

على الرغم من تقدمات هائلة من تقنيات مضان المجهري وأدوات القياس على مدى السنوات الماضية، تحقيق مسارات الجسيمات الفلورية في ثلاثة أبعاد مع قرار زمنية عالية ظلت تحديا في هذا المجال. إذا تم تحقيق ارتفاع القرار الزماني الجسيمات تتبع في بعدين، والإرشاد إلى الاتجاه المحوري يجلب عادة ما يكون انخفاض كبير في استجابة التردد للنظام 10.

في هذا البروتوكول الفيديو ركزنا على تطبيق الإيضاح تتبع جسيم الفردية في ثلاثة أبعاد داخل الخلية الحية مع قرار زمنية عالية (32 ميللي ثانية في هذه التجربة) باستخدام مجهر ثنائي الفوتون. الإعداد المطلوبة لأداء هذه التجربة متاحة عادة لأداء مختبرات الفحص المجهري ليزر. كلاهما أداة إضافات ل 3D تتبع المداري فضلا عن برامج التحكم المتاحة في السوق، لالمجليزر ل المجاهر المسح مثل تلك المصنعة من قبل أوليمبوس. استخدام الطاقة العالية مصدر ليزر الأشعة تحت الحمراء نابض، حيث تتوفر المفيد في تصميم الإعداد التجريبية لأنه لا يتطلب إلغاء المسح من مضان المنبعثة. وعلاوة على ذلك وقد تجلى ذلك في الماضي أن التشعيع بالأشعة تحت الحمراء هو أكثر اعتدالا تجاه الخلية، في ظل ظروف معينة 11، وبالنظر إلى الحد من مضان من التركيز والصور التبييض.

على الرغم من أن تتبع سريع من الجسيمات الفلورية في بعدين لا يمكن أن يؤديها باستخدام كاميرا حساسة، وغياب أي معلومات ثلاثية الأبعاد يمكن أن يكون في كثير من الأحيان الحد في تفسير معنى فيزيائي حيوي للمعلومات المسار. على سبيل المثال، الحويصلات تتحرك على طول أنيبيب في كثير من الأحيان تشغيل ضد المناطق ميكروتثبول تقاطع 8،12. في هذا الوضع، واستخدام تقنية تتبع 3D يتغلب على الحد من استخدام التوقعات 2D هيكل 3D.

نظرا لاستجابة وقت موضوعي جهاز nanopositioner بيزو لدينا، وفترة الحركة في محور Z يقتصر على حوالي 30 ميللي ثانية، بينما في س، ص الاتجاهات يمكن أن تنخفض إلى بضعة ميللي ثانية. دقة توطين طريقة موازين وإشارة إلى نسبة الضوضاء 4،5. القيد الوحيد على ما يبدو من أسلوب، أي فقدان رأي العالمي للبيئة من الجسيمات، يتم تعويض من إمكانية إعادة بناء كثافة السجاد الزمني 13، تتبع تاريخ تفاعلات الجسيمات الفلورية مع مصادر الفلورسنت المجاورة، عرض إما نفسها أو الانبعاثات الطيفية المختلفة.

وتبين لنا أن حركة الجسيمات الحالة، الحويصلات التي تخضع لتوجيه الحركة على طول الأنابيب الدقيقة، والمدعوم من قبل أي kinesins أو dyneins، يمكن اتباعها داخل الخلية الحية بعد تلطيخ باستخدام صبغة متوفرة تجاريا. مؤخرا، كان تتبع 2D من الجسيمات الحالة نيوسمعجبا إلى فائقة الدقة التصوير لشبكة أنيبيب، في جهود الكشف عن الطرق التي تأخذ في الحويصلات-أنيبيب أنيبيب التقاطعات 8. مسارات 3D من الجسيمات الحالة تعرض سلوكا أكثر تعقيدا من الحركة أحادي الاتجاه. على الرغم من أن متوسط ​​توجيه ويمكن ملاحظة الحركة، والانحناء، الالتواء ويمكن ملاحظة التناوب المحتملة على طول الأنابيب من هذه المسارات.

حددنا اثنين من الخطوات الحاسمة في أداء هذه التجارب: أولا، من الضروري لتحقيق كثافة وضع العلامات من الجسيمات الحالة التي هي في نفس الوقت مرتفعة بما يكفي للحصول على جزيئات الملون بألوان زاهية، وأنه في الوقت نفسه يوفر كثافة الجسيمات منخفضة بما يكفي للسماح تتبع الجزيئات الفردية. في حالة اثنين من جزيئات المعبر، قد المجهر التحول من الجسيمات احد إلى واحد آخر في حين تتبع. الخطوة الحاسمة الثانية تتعلق اختيار الوقت يسكن بكسل، مما يسمح أن يكون توازن معقولتوين إشارة إلى ارتفاع نسبة الضوضاء وسرعة تتبع. وقد لاحظنا أن سرعة تتبع في ترتيب 32 ميللي ثانية لكل دورة تتبع تكفي عادة لمتابعة الجسيمات الحالة تمر الحركة توجه بسرعة بسرعة أقل من 1 ميكرون / ثانية.

باختصار، تتبع المداري يسمح لقياس في ثلاثة أبعاد ومع قرار الزمني لل<40 مللي ثانية في الحركة داخل الخلايا حويصلات fluorescently المسمى. تتبع المداري 3D لديه القدرة على أن تستخدم في المستقبل لدراسة مختلف العمليات الخلوية ديناميكية عالية مثل لنا دراسة ديناميات الكروماتين في الوقت الحقيقي النسخ ونشر النانوية plasmonic في الوسط بين الخلايا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Lysotracker DND 26 Life Technologies L-7526
Tubuline tracker Green Life Technologies T34075
Mitotracker RED Life Technologies M7512
Coherent Chamelon- ultra II TI Coherent
Glan Taylor Calcite Polarizer Melles Griot 03PTA001
Galvanometer-motor mirror Cambridge Technologies M 6350
Dichroic mirror Chroma Technologies 700 DCSPXR
Motorized stage ASI MS2000
Piezo  PI P721-LLQ
Photomultiplier tube Hamamatsu H7422P-40
Data acquisition card IO tech PCI 1128-4000
Imaging software LFD Global for images-SimFCS

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. So, P. T., Dong, C. Y., Masters, B. R., Berland, K. M. Two photon excitation fluorescence microscopy. Annu Rev Biomed Eng. 2, 399-429 (2000).
  2. Dupont, A., Lamb, D. C. Nanoscale three dimensional single particle tracking. Nanoscale. 3, 4532-4541 (2011).
  3. Estrada, L. C., Gratton, E. 3D nanometer images of biological fibers by directed motion of gold nanoparticles. Nano Lett. 11, 4656-4660 (2011).
  4. Kis-Petikova, K., Gratton, E. Distance measurement by circular scanning of the excitation beam in the two photon microscope. Microscopy Research and Technique. 63, 34-49 (2004).
  5. Levi, V., Ruan, Q., Gratton, E. 3 D particle tracking in a two photon microscope application to the study of molecular dynamics in cells. Biophys J. 88, 2919-2928 (2005).
  6. Lund, F. W., Wustner, D. A comparison of single particle tracking and temporal image correlation spectroscopy for quantitative analysis of endosome motility. Journal of Microscopy. 252, 169-188 (2013).
  7. Nath, S., et al. Spreading of Neurodegenerative Pathology via Neuron to Neuron Transmission of beta Amyloid. Journal of Neuroscience. 32, 8767-8777 (2012).
  8. Balint, S., Vilanova, I. V., Alvarez, A. S., Lakadamyali, M. Correlative live cell and superresolution microscopy reveals cargo transport dynamics at microtubule intersections. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110, 3375-3380 (2013).
  9. Huotari, J., Helenius, A. Endosome maturation. Embo Journal. 30, 3481-3500 (2011).
  10. Ragan, T., So, P. T., Kwon, H. S., Gratton, E. 3D particle tracking on the two photon microscope. Multiphoton Microscopy in the Biomedical Sciences. 2, 247-258 (2001).
  11. Konig, K., So, P. T. C., Mantulin, W. W., Gratton, E. Cellular response to near-infrared femtosecond laser pulses in two photon microscopes. Optics Letters. 22, 135-136 (1997).
  12. Caviston, J. P., Holzbaur, E. L. Microtubule motors at the intersection of trafficking and transport. Trends Cell Biol. 16, 530-537 (2006).
  13. Cardarelli, F., Lanzano, L., Gratton, E. Capturing directed molecular motion in the nuclear pore complex of live cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 9863-9868 (2012).

Tags

الهندسة الحيوية، العدد 92، مضان، وتتبع جسيم واحد، ليزر المسح المجهر، واثنين من الفوتون والنقل حويصلة، والتصوير الخلية الحية، والبصريات
3D تتبع المداري في التعديل المجهر ثنائي الفوتون: دراسة تطبيقية على تتبع من بين الخلايا الحويصلات
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Anzalone, A., Annibale, P., Gratton, More

Anzalone, A., Annibale, P., Gratton, E. 3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles. J. Vis. Exp. (92), e51794, doi:10.3791/51794 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter