Yöntem makalesi

Hücre Zarı Üzerindeki Nanoçubukların Difüzyon Dinamiğini Görselleştirmek için Darkfield Mikroskobu

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Ge, F., et al. Tek Nanoparçacık Karanlık Alan Mikroskobu Kullanarak Altın Nanoçubukların Hücre Zarı Üzerindeki Difüzyon Dinamiklerini Görselleştirme. J. Vis. Uzm. (2021).

Bu videoda, plazmonik altın nanoçubukların ilgilenilen belirli bir hücre hattının hücre zarı ile etkileşimini izlemek için tek parçacık izleme (SPT) analizi ile birleştirilmiş karanlık alan mikroskobu (DFM) tekniğini açıklıyoruz. Kombine DFM ve SPT analizi, nanoçubuk hareketinin hücre zarı boyunca yüksek uzay-zamansal çözünürlükle görselleştirilmesini sağlar.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

>1. Mikroskop lamı hazırlama

NOT: SPT deneylerinde yüksek aktiviteye sahip üçüncü ila onuncu nesil U87 MG hücreleri kullanılır.

  1. Piranha solüsyonu ile önceden temizlenmiş 22 mm × 22 mm lameller etanole (% 99,9) batırılarak sterilize edilir.
  2. Etanol çözeltisinden kapak fişini çıkarmak için forseps kullanın (adım 1.1) ve alevde etanol yakarak sterilize edin. Tüm etanol yandıktan sonra, lamelleri 2 mL hücre ortamı (fenol kırmızısı yok) ile doldurulmuş plastik bir hücre kültürü kabına (35 x 10 mm) yerleştirin.
  3. Lamel üzerine 50 μL hücre süspansiyonu ekleyin ve hücreleri eşit şekilde dağıtmak için tabağı hafifçe ileri geri ve sola ve sağa itin. Nemlendirilmiş bir atmosfere yerleştirin.
  4. Lamel üzerindeki U87 MG hücreleri %20-40 birleşmeye (~ 12 saat) ulaştığında, 20 μL CTAB-AUNR (koruyucu madde olarak setiltrimetilamonyum amonyum bromür molekülü ile sentezlenen altın nanoçubuklar, 138 pM) tabağa ekleyin ve dağıtın. Nemlendirilmiş bir atmosferde 5 dakika inkübe edin.
  5. Adım 1.4'teki çanaktan 100 μL kültür ortamı (fenol kırmızısı yok) Piranha çözeltisi ile önceden temizlenmiş olan yivli cam sürgünün (Şekil 1) oluğuna ekleyin.
  6. Lameli tabaktan çıkarın ve mikroskop cam lamının oluğunun üstüne ters çevirin (Şekil 1). Oje ile kapatın, kurumasını bekleyin ve SPT deneyleri yapmak için sahneye yerleştirin.

>2. Karanlık alan mikroskobu ile tek parçacık izleme deneylerinin gerçekleştirilmesi (Şekil 1).

  1. Yağa daldırılmış karanlık alan kondansatörüne (sayısal açıklık (NA) 1.43-1.20) bir damla yağ koyun ve kondansatörün cam sürgüye temas etmesini sağlamak için düğmeyi çevirin.
  2. Kapak camının üstüne bir damla yağ damlatın ve 60x yağa daldırma hedefinin (NA 0.7–1.25) yağa temas etmesini sağlamak için odaklama düğmesini çevirin.
  3. Görüntüleme düzlemini odaklamak için ışık kaynağını açın ve odaklama düğmesini hafifçe çevirin.
    not: Görüş alanında, arka plan siyahtır, hücreler parlaktır ve CTAB-AuNR'ler (en boy oranı~2:1, Şekil 2) küçük renkli (kırmızı, sarı veya yeşil) saçılma noktalarıdır.
  4. Renkli bir CMOS kamera ile örnek saçılma ışığını yakalayın. Görüntüleri kaydetmek üzere TIFF formatını kaydetmek ve dışa aktarmak için yazılımdaki "Kamera simgesine" tıklayın.

3. Veri toplama

  1. Tek bir uzun vadeli yörünge ayıklayın
    1. Zaman serisi karanlık alan görüntülerini "RGB renk" modundan "8 bit" moduna dönüştürmek için Şekil 3'te açıklandığı gibi çalıştırın. Resimde J tıklayın Resim | Türü | 8 bit. Kontrastı ayarlamak için Görüntü | Ayarla | Parlaklık | Karşıtlık.
    2. Bir hedef parçacık seçin ve "Ctrl+X" ile arka planı kutulayıp silerek zaman serisi arka planlarını kesin.
    3. "Eklentiler | Parçacık İzleyici Klasik | Parçacık İzleyici".
    4. Yarıçapı 6, Kesmeyi 0 ve Yüzdebirlik değerini %0,01 olarak ayarlayın.
      not: Parçacığı algılamak için, Önizleme yardımıyla yukarıdaki üç parametreyi ayarlayın. Yarıçapın hedeflenen parçacıktan biraz daha büyük ve parçacıklar arası en küçük ayrımdan daha küçük olduğundan emin olun. Yüzdelik dilim, aday parçacıklar olacak yoğunluk dağılımının alt sınırıdır.
    5. Bağlantı aralığını 5 ve yer değiştirmeyi 10.
      olarak ayarlayın not: Parçacığı ardışık bitişik çerçeveler arasında bağlamak için yukarıdaki iki parametreyi ayarlayın. Yer değiştirme, bir parçacığın birbirini izleyen iki kare arasında hareket ettirebileceği maksimum pikseldir ve Bağlantı Aralığı, en iyi karşılık gelen eşleşmeyi belirlerken dikkate alınması gereken ardışık kare sayısıdır.
    6. Sonuçları görmek üzere ParticleTracker Sonuçları penceresini açmak için "Tamam"a tıklayın.
    7. Oluşturulan yörüngeleri incelemek için "Tüm Yörüngeleri Görselleştir"e tıklayın.
    8. Yazılım tarafından oluşturulan yörünge AuNR'nin hareketli yörüngesiyle eşleşmiyorsa, tespit edilen parçacıkları farklı bağlantı aralıkları ve yüzdelik parametrelerle yeniden bağlamak için üst kısımdaki "Parçacıkları Yeniden Bağla" menüsünü tıklayın.
    9. Yazılım tarafından oluşturulan yörünge ile AuNR'nin hareketli yörüngesi eşleşiyorsa sonuçları kaydetmek için "Tam Raporu Kaydet"e tıklayın.
      NOT: Resim J ile tek bir uzun vadeli yörüngenin çıkarılmasına ilişkin bir örnek Şekil 4'te gösterilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: Karanlık alan mikroskobunun optik yolunun şematik diyagramı, mikroskop lam hazırlığı ve AuNR'lerin kutup açısını (θ) hesaplamak için çift kanal farkı yöntemi. Görüntüdeki ölçek çubuğu 2 μm'dir.

figure-results-2
Şekil 2: CTAB-AuNR'lerin karakterizasyonu. (A) CTAB@AuNRs'ın TEM görüntüleri. (B) C...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
CTAB kaplı altın nanoçubuklar (CTAB-AuNR'ler)Nanoseedz TeknolojisiNR-40-65085 nm*40 deniz mili
Renkli CMOS kameraOlympusDP74Japonya
LamellerCitoglas Belediyesiz10212222C22*22 mm ebadındadır
Karanlık alan mikroskobuNikon80iDik mikroskop
Fetal sığır serumu (FBS)Gibco (Gibco)10099141
FijiUlusal Sağlık Enstitüleri2.0.0-RC-69/1.52 PImageJ'nin bir dağıtımı
Yivli cam kaydırakYelken markası7103Tek içbükey
Resim JResim J1,52 j
MATLAB (MATEMAT)Matematik ÇalışmalarıR2019b
MATLAB Koduhttps://github.com/fenggeqd/ JOVE-2020
Plastik hücre kültürü kaplarıdoğan353002
Plastik hücre kültürü kaplarıdoğan35300135*10 mm ebadındadır
U87 MG hücresiAmerikan Tipi Kültür KoleksiyonuATCC HTB-14Bir insan primer glioblastoma hücre hattı
Minimum esansiyel ortam (MEM) Gibco (Gibco) 51200038Fenol kırmızısı yok
Penisilin-streptomisin Gibco (Gibco) 15140122
Serisi Serisi . . Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Tekil Par ac k zlemeAlt n NanochubuklarNanopar ac k G rselle tirmeUzay zamansal z n rl kElektrostatik Etkile imlerYa Dald rma ObjektifPar ac k zleyici

İlgili makaleler