Method Article

Floresan Dipollerin Canlı Görüntü Görüntülemesi için Açık Kaynaklı Mikro Yönetici Eklentisi

DOI:

10.3791/67755

⸱

March 14th, 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
1College of Engineering, Eastern Institute of Technology, 2Department of Biomedical Engineering, College of Future Technology, Peking University, 3National Biomedical Imaging Center, Peking University, 4Zhejiang Provincial Engineering Research Center for Organelles Diagnostics and Therapy

In This Article

Summary

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

Yapılandırılmış bir aydınlatma mikroskobu üzerinde floresan dipollerin canlı görüntü gözlemini sağlayan açık kaynaklı bir Micro-Manager eklentisi geliştirdik. Eklenti, hem 2D hem de 3D dipol oryantasyonunun gözlemlenmesini destekler.

Abstract

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

Floresan polarizasyon mikroskobu (FPM), floroforların konumunu ve dipol oryantasyonunu görüntüleyebilir. Süper çözünürlüklü floresan polarizasyon mikroskobunun başarılarına rağmen, edinme sonrasına güvenmeleri gerçek zamanlı gözlemi engelliyor. Polarize yapılandırılmış aydınlatma mikroskobu (pSIM), floresan dipollerin hızlı görüntüleme hızıyla süper çözünürlüklü görüntülemesini sunar ve canlı hücre uygulamaları için çok uygundur. Polarizasyon görüntülerinin gerçek zamanlı rekonstrüksiyonu ve floresan dipollerin görüntülenmesi için açık kaynaklı bir uygulama geliştirdik. Ek olarak, 3B oryantasyon haritalaması (3DOM) elde etmek için yöntemi genişlettik ve karmaşık biyolojik çalışmalar için faydasını genişlettik. Ayrıca, polarizasyon görüntülemede mevcut bir SIM mikroskobunun genişletilmesine kapsamlı bir giriş sunduk ve mikroskobu kontrol etmek için polarize görüntülemenin gerçek zamanlı önizlemesini sağlayan ayrıntılı bir Micro-Manager 2.0 yapılandırma kılavuzu sağladık. Ek olarak, hem pSIM hem de 3DOM'u kapsayan tam yeniden yapılandırma için MATLAB kodunu sağladık. Bu kapsamlı kılavuz, yeni başlayanlara hızlı bir şekilde ustalaşma ve işlemlere kolayca başlama konusunda yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

Introduction

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

Floresan polarizasyon mikroskobu (FPM), floroforların hem konumunu hem de dipol oryantasyonunu aynı anda görüntülemek için güçlü bir teknik olarak ortaya çıkmıştır ve biyolojik görüntülemeye ilişkin derin bilgiler sunar 1,2. FPM, biyomoleküllerin yönelimlerinin yön gözlemini kolaylaştırarak, aktin 3,4,5, mikrotübül5, septin6, DNA filamenti 7-9, nükleer gözenek kompleksi10<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

1. Polarizasyon görüntüleme için mevcut bir yapılandırılmış aydınlatma mikroskobunun genişletilmesi

  1. Bir SIM mikroskobu hazırlayın.
    NOT: Okuyucuların mikroskop kurulumunda belirli bir temele sahip olduklarını ve halihazırda yapılandırılmış bir ışık mikroskobuna sahip olduklarını varsayıyoruz. İlgili deneyiminiz yoksa, bir SIM mikroskobunun16 nasıl oluşturulacağına dair ayrıntılı bir açıklama sağlayan bu makaleye bakın. "HWP + WQP + LCVR" polarizasyon kontrol ünitesi, pSIM çalışma5'imizde bir pizza girdap dalga plakası veya bir pizza yarım dalga plakası

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

pSIM yöntemi, s-polarize lazer ışınları kullanılarak girişime dayalı olarak SIM mikroskoplarında gerçekleştirilebilir. s-polarizasyon girişimi, en yaygın kullanılan SIM türüdür ve yüksek kontrastlı aydınlatma şeritleri oluşturur. Bir mikroskop kurulumunun akademik prototipi, pSIM5'in orijinal çalışmasına dahil edilmiştir. Şekil 1'de kısaca tanıtılan, bir uzamsal ışık modülatörü (SLM), kırınım ışınlarının ±1 mertebesini üretir ve bir pi.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Çalışmamızda, pSIM ve 3DOM olmak üzere iki polarizasyon görüntüleme tekniğinin gerçek zamanlı önizlemesine izin veren bir eklenti geliştirdik. Her iki teknoloji de mevcut bir SIM sisteminde küçük bir değişiklikle gerçekleştirilebilir. pSIM ve 3DOM mikroskobunu kurmak ve mikroskobu kontrol etmek ve canlı görüntü polarizasyon sonuçlarının nasıl elde edileceğini göstermek için Micro-Manager'ı kurmak için ayrıntılı adımları sağladık. Deneysel sonuçlar, pSIM ile görüntülenen aktin filamentini.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Acknowledgements

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

Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı (2022YFC3401100) tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
100 nm Floresan boncuklarInvitrogenF8801
%4 Formaldehit çözeltisiInvitrogenR37814
CameraTucsenDhyana 400BSI V3https://www.tucsen.com/download-software/
Protez taban malzemeleri (Tip I Termal olarak ayarlanan tip, sıvı)New Century DentalN/A
Dulbecco' s Modifiye Kartal' s OrtaGibcoC11995500BT
Eclipse TE2000 Ters MikroskopNikonTE2000 E Fetal
Sığır SerumuGibco10099141C
MATLAB R2019bMathWorksSürüm R2019bhttps://ww2.mathworks.cn/downloads/
MetroCon V4.0KopinSürüm 4.0Uzamsal ışık modülatörü Yazılımı
Mikro Yönetici 2.0& mu; Μ anagerSürüm 2.0Micro-Manager Son Sürümü
İndirin MS-2000 XYZ Otomatik AşamaUygulamalı Bilimsel EnstrümantasyonMIM3https://www.asiimaging.com/support/downloads/usb-support-on-ms-2000-wk-controllers/
myDAQNational Instruments781325-01Yazılım ve Sürücü İndirmeleri - NI
OBIS 561 nm LS 20 mW LazerUyumlu1325777
Phalloidin-AF568InvitrogenA12380
Fosfat tamponlu salinCorning21-040-CV
Poli Metil MetakrilatSolarbioM9810
ProLong DiamondInvitrogenP36980
Uzamsal ışık modülatörüKopinSXGA-12
SYTOX turuncu nükleik asit boyasıİnvitrojenS11368
Triton X-100InvitrogenHFH10
TripsinGibco25200056
λ-DNAİnvitrojenS11368

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zhanghao, K., Gao, J., Jin, D., Zhang, X., Xi, P. Super-resolution fluorescence polarization microscopy. J Innov Opt Health Sci. 11 (01), 1730002(2018).
  2. Alonso, M. A., Brasselet, S. Polarization microscopy: from ensemble structural imaging....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Fluorescence Polarization MicroscopyPolarized Structured IlluminationSuper Resolution ImagingFluorescent DipolesLive Cell ImagingMicro Manager PluginReal Time Reconstruction3D Orientation MappingPolarization ImagingMATLAB Reconstruction Code
Video Coming Soon

Related Articles