-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Bioengineering
Microtubules etiketi içermeyen, yüksek hızlı görüntüleme için girişim Reflection Microkopi uygula...
Microtubules etiketi içermeyen, yüksek hızlı görüntüleme için girişim Reflection Microkopi uygula...
JoVE Journal
Bioengineering
This content is Free Access.
JoVE Journal Bioengineering
Implementation of Interference Reflection Microscopy for Label-free, High-speed Imaging of Microtubules

Microtubules etiketi içermeyen, yüksek hızlı görüntüleme için girişim Reflection Microkopi uygulanması

Full Text
10,819 Views
09:45 min
August 8, 2019

DOI: 10.3791/59520-v

Mohammed Mahamdeh1,2, Jonathon Howard1

1Department of Molecular Biophysics and Biochemistry,Yale University, 2Harvard Medical School,Harvard University

AI Banner

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

Overview

This protocol introduces a label-free imaging technique for high-contrast, high-speed imaging of microtubules using interference reflection microscopy on standard fluorescence microscopes. It is designed to be simpler and more cost-effective than traditional methods.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Cell Biology
  • Microscopy Techniques

Background

  • Interference reflection microscopy allows for high-contrast imaging without labels.
  • This method is particularly useful for visualizing microtubules and large protein complexes.
  • It is easier to implement compared to techniques like DIC and dark field microscopy.
  • The protocol includes detailed steps for preparing samples and optimizing imaging conditions.

Purpose of Study

  • To provide a straightforward protocol for imaging microtubules using interference reflection microscopy.
  • To demonstrate the potential applications of this technique in visualizing various biological structures.
  • To simplify the process of acquiring high-quality images in a cost-effective manner.

Methods Used

  • Preparation of samples using paraffin film to create channels for microtubule binding.
  • Utilization of a fluorescence microscope with specific filter cubes and mirrors.
  • Time-lapse imaging to monitor microtubule dynamics and growth.
  • Background image acquisition for contrast enhancement.

Main Results

  • Successful visualization of microtubules with high contrast and speed.
  • Demonstrated ease of use and implementation of the technique.
  • Potential for application in studying larger protein complexes and nanoparticles.
  • Provided detailed imaging protocols that enhance reproducibility.

Conclusions

  • This protocol offers a valuable tool for researchers in microscopy and cell biology.
  • It highlights the advantages of label-free imaging techniques.
  • Future applications may extend to various biological and biomedical research areas.

Frequently Asked Questions

What is interference reflection microscopy?
Interference reflection microscopy is a label-free imaging technique that provides high-contrast images of biological samples, particularly useful for visualizing microtubules.
How does this method compare to traditional microscopy techniques?
It is simpler and more cost-effective than techniques like DIC and dark field microscopy, while still providing high-quality images.
What are the main steps in preparing samples for imaging?
The main steps include creating channels with paraffin film, applying antibodies, and incubating the samples before imaging.
Can this technique be used for other biological structures?
Yes, it has potential applications for visualizing large protein complexes and nanoparticles in addition to microtubules.
What are the key considerations for optimizing imaging conditions?
Key considerations include setting the numerical aperture of the illumination, adjusting exposure times, and ensuring proper alignment of optical components.

Bu protokol, etiket içermeyen, yüksek kontrastı, yüksek hızlı görüntüleme için standart bir floresan mikroskop üzerinde girişim yansıma mikroskopisi uygulamak için bir kılavuzdur mikrotubules in vitro yüzeyler kullanarak.

Bu protokolün önemi, DIC ve karanlık alan gibi diğer tekniklerden daha basit ve daha ucuz yüksek kare hızlarında yüksek kontrastlı görüntüler elde edebilen etiketsiz bir görüntüleme tekniği sunabilmesidir. Bu tekniğin en büyük avantajı, uygulanması kolay ve kullanımı kolay olmasıdır. Bu ucuz ve kolayca floresan mikroskoplar ile kombine edilebilir.

Yöntem tek tek mikrotübülleri görselleştirmek için geliştirilmiştir. Büyük protein komplekslerini ve nano partikülleri görselleştirmek için kullanılma potansiyeline sahiptir. Ana zorluk yarım gümüş ayna eklemek için filtre küpü ile tamir etmek için gerekli aktivasyon enerjisidir.

Tekniği ilk kez deneyen birine tavsiyem bunu yapmak. Başlamak için, uygun bir filtre küpü kullanarak floresan mikroskobun filtre tekerleğine 50/50 ayna takın. Genellikle bir anti-yansıma kodlama var gibi dikkatli bir şekilde ayna kolu.

Aynı zamanda yüksek sayısal diyafram yüksek bir büyütme hedefi açın. Burada gösterilen 1.3 sayısal diyafram ile 100x yağ hedefidir. Daha sonra, plastik parafin film üç milimetre genişliğinde şeritler kesmek için düz bir kenar olarak bir jilet ve mikroskop slayt kullanın.

Plastik parafin film şeritleri üç milimetre ayrı temiz bir 22 tarafından 22 milimetrelik kapak kayma yerleştirin, sonra bir kanal oluşturmak için şeritler üstüne 18 tarafından 18 milimetrelik kapak kayma yerleştirin. Parafin filminin kapalı bir kanal oluşturması için kapak fişini 100 santigrat derecede 100 santigrat dereceden bir ısı bloğuna aktarın. Bir pipet kullanarak, perfüzyon ile bir anti-rhodamine antikor mililitre başına 50 mikrogram akış ve 10 dakika boyunca slayt kuluçka.

Kuluçkadan sonra, filtrelenmiş BRB80 kullanarak kanalı beş kez yıkayın, ardından filtrelenmiş BRB80'de %1 Poloxamer 407 ile akar ve yüzeyi spesifik olmayan bağlamaya karşı bloke edin ve kaydırağı 10 dakika kuluçkaya yatırın. Yine, filtrelenmiş BRB80 kullanarak kanalı beş kez yıkayın. Numunenin kurumasını önlemek için, kanalın sonuna filtrelenmiş BRB80'den iki damlacık ekleyin ve gerektiğinde daha fazla arabellek ekleyin.

Örneği mikroskop aşamasına yerleştirin ve epi-illumination ışık kaynağını açın. Örnek yüzeyi bulmak için parafin film kenarına odaklanın ve görünümü odanın ortasına ayarlamak için alanı hareket ettirin. Optik yol içindeki optik ışıktan gelen ışığın arkadan yansıması nedeniyle amaç yukarı ve aşağı hareket ettikçe birden fazla yüzey gözlemleyeceksiniz.

Daha sonra, alan diyaframını yarı yolda kapatarak ve ayar vidalarını kullanarak görüş alanında ortaladı. Diyafram düzgün hizalandığında, yeniden açın. Daha sonra, bertrand lens slayt arka odak düzlemi görüntülemek için, aynı zamanda objektif çıkış gözbebeği olarak bilinen.

Diyafram diyaframını çıkış gözbebeğinin kenarlarının ötesine kapatın ve diyafram diyaframını çıkış gözbebeğiyle ilgili olarak ortalamak için ayar vidalarını kullanın. Diyafram diyaframını açarak ve kenarlarını çıkış gözbebeğiyle eşleştirerek çift kontrol edin. Daha sonra diyafram diyaframını, hedefin sayısal diyaframının yaklaşık üçte ikisine ayarlayın.

Başlamak için, kameranın pozlama süresini 10 milisaniyeye ayarlayın ve aydınlatmayı kameradinamik aralığını neredeyse doygunlaştıracak şekilde ayarlayın. Daha sonra, 0,22 mikrometre filtrelenmiş BRB80 GMPCPP stabilize mikrotübüllerin 10 mikrolitre akış için bir pipet kullanın. Yüzeyin görüntülenmesinde mikrotübül bağlamasını izleyin.

10 ila 20 mikrotübül görüş alanına bağlandıktan sonra, filtrelenmiş BRB80 ile numuneyi iki kez yıkayın. Toplam 10 saniye lik bir zaman atlamave 10 saniyelik bir gecikme süresi oluşturarak mikrotübüllerin 10 görüntüsünü elde edin. Ardından, sahne denetleyicisini kanalın uzun ekseni boyunca kullanarak sahne görüntüsünü hareket ettirerek ve gecikmeden 100 görüntü elde ederek arka plan görüntüleri elde edin.

Beyin tubulin kullanarak mikrotübül dinamikleri görüntü için, 37 santigrat derece örnek ısıtıcı sıcaklığı ayarlayarak başlayın. Bir pipet kullanarak, 10 mikrolitre GMPCPP stabilize mikrotübül tohumu akışı ve yüzeycanlı görüntüleme tarafından yüzeye bağlayıcı onları izlemek. 10 ila 20 tohum görüş alanına bağlandıktan sonra, önceden ısıtılmış ve filtrelenmiş BRB80'in iki katı kanal hacmini kullanarak numuneyi yıkayın.

Sonra, polimerizasyon karışımı 10 mikrolitre akış. Mikrotübül büyümesini ölçmek için, 15 dakika boyunca her beş saniyede bir görüntü elde etmek için satın alma yazılımını kullanarak bir zaman atlamalı ayarlayın. Her zaman noktasında ortalama 10 görüntü elde ederek kontrastı artırın.

Önceki bölümde gösterildiği gibi arka plan görüntüleri edinin. Görüntüye giderek, yığın seçerek ortanca hesaplayın, sonra Z projesi, sonra ortanca. İşleme giderek, görüntü hesap makinesine giderek ve açılır menüden çıkarma seçerek ilgili arka planı çıkarın.

32 bit float sonuç seçeneğinin işaretli olduğundan emin olun. Mikrotübül büzülmesi için, zaman gecikmesini sıfıra ayarlayarak ve pozlama süresini 10 milisaniyede tutarak saniyede 100 kare lik görüntüler elde edin. Girişim indüksiyon mikroskobu ile yüksek kontrastlı görüntüler elde etmek için önemli bir faktör düzgün aydınlatma sayısal diyafram ayarlamaktır.

Bu diyafram diyafram boyutu tarafından kontrol edilen objektif, çıkış gözbebeği aydınlatma kiriş boyutu rehberlik tarafından yapılabilir. Floresan etiketli stabilize mikrotübüllerden bir örnek kullanarak, mikrotübülleri floresan olarak görüntülerken mikroskobun odak noktası haline getirin. Kamera pozlamasını 10 milisaniyeye ayarlayın ve diyafram diyaframını en küçük açıklığına kadar kapatın.

Ayrıca, aydınlatmayı kameranın dinamik aralığını neredeyse doygunlaştıracak şekilde veya maksimum menzile ulaşılıncaya kadar ayarlayın. 10 veya daha fazla mikrotübül içeren bir görüş alanı akışı yaparak 10 görüntü elde edin. Ardından arka plan görüntüsü elde edin.

Diyaframın boyutunu değiştirin ve aydınlatma yoğunluğunu daha önce belirlenenle eşleşecek şekilde ayarlayın. 10 yeni görüntü ve yeni bir arka plan edinin. Diyaframın tüm aralığı tamamlanana kadar bu işlemi tekrarlayın.

Edinilen her görüş alanı için, ilgili arka planı çıkarın ve daha önce gösterildiği gibi ortaya çıkan arka plan çıkarılan görüntüleri ortalama. Daha sonra, her açılış boyutu için mikrotübüllerin arka plan gürültü oranına ortalama sinyali hesaplayın. Diyafram boyutunu arka plan gürültü oranına kadar en yüksek sinyali üreten boyuta ayarlayın.

Burada gösterildiği gibi karşılaştırılabilir kontrast üreten bir dizi boyut olması mümkündür. İyi hizalanmış bir mikroskopla, mikrotübüller arka plan çıkarma olmadan görülebilmelidir. Ancak arka planı çıkarmak mikrotübülün kontrastını artırır.

Kontrastı daha da artırmak için ortalama, 4a filtreleme veya her ikisinin bir kombinasyonu kullanılabilir. Burada gösterilen çizgi taramaları görüntü kalitesinin artımlı gelişimini açıklar. Bunlar, her işlem adımında arka plan gürültüsünün gözle görülür şekilde azaltılmasını açıklar.

Mikrotübül dinamiği zaman atlamalı filmlerden oluşturulan kinograflarda rapor edilebilir. Saniyede 0,2 kare kare hızında edinilen bir örnek kinograf burada gösterilmiştir. Kesik çizgiler tohumları işaretler.

Bu yordamı gerçekleştirirken, yüksek sayısal diyafram hedefleri ile çalışmak önemlidir. Diyafram çapı çerçevesinin boyutunu doğru hizalamak ve ayarlamak da önemlidir. Irm'i floresan görüntüleme ile birleştirmek kolaydır, örneğin mikrotübül bağlayıcı proteinleri ve mikrotübül dinamiklerini nasıl değiştirdiklerini incelemek için.

Bu teknik fotoğraf hasarını önemli ölçüde azaltır ve daha yüksek kare hızı elde edilmesine olanak sağlayarak, mikrotübüller gibi etiketli biyopolimerlerin yüksek zamansal çözünürlük ve iyi izleme hassasiyeti ile uzun süre çalışılmasını kolaylaştırır.

Explore More Videos

Retraksiyon sayı 150 parazit yansıma mikroskobu büyük biomolecules etiketsiz görüntüleme in vitro yüzey analizleri Mikrotubul dinamikleri yüksek hızlı görüntüleme görüntü analizi

Related Videos

Aktin ve Mikrotübül Eşleşme Dinamiğini Görselleştirmek için TIRF Mikroskobu

07:27

Aktin ve Mikrotübül Eşleşme Dinamiğini Görselleştirmek için TIRF Mikroskobu

Related Videos

2K Views

Mikrotübül Dinamiğinin Etiketsiz Görselleştirilmesi için Girişim Yansıma Mikroskobu

06:36

Mikrotübül Dinamiğinin Etiketsiz Görselleştirilmesi için Girişim Yansıma Mikroskobu

Related Videos

893 Views

Zebra balığı embriyo, dinamik, kararlı ve doğmakta olan mikrotübüller analiz etmek için Immunolabeling kullanımı

12:38

Zebra balığı embriyo, dinamik, kararlı ve doğmakta olan mikrotübüller analiz etmek için Immunolabeling kullanımı

Related Videos

8.9K Views

Ara filamentler ve mikrotübüller 2 boyutlu doğrudan Stokastik optik imar mikroskobu ile görüntüleme

14:23

Ara filamentler ve mikrotübüller 2 boyutlu doğrudan Stokastik optik imar mikroskobu ile görüntüleme

Related Videos

11.5K Views

Monopolar Mitotik İğlerde Dönen Disk Mikroskobu ile Mikrotübül Dinamiğinin Ölçülmesi

08:31

Monopolar Mitotik İğlerde Dönen Disk Mikroskobu ile Mikrotübül Dinamiğinin Ölçülmesi

Related Videos

6.7K Views

Çapraz Bağlı ve Tek Mikrotübüllerin Dinamiğinin In Vitro TIRF Mikroskobu ile Eşzamanlı Görselleştirilmesi

07:20

Çapraz Bağlı ve Tek Mikrotübüllerin Dinamiğinin In Vitro TIRF Mikroskobu ile Eşzamanlı Görselleştirilmesi

Related Videos

3.1K Views

Merkezi Miyelin'de Tubuline Bağlı Kusurların İncelenmesi için Etiketsiz Doğrusal Olmayan Optikler

08:07

Merkezi Miyelin'de Tubuline Bağlı Kusurların İncelenmesi için Etiketsiz Doğrusal Olmayan Optikler

Related Videos

2.3K Views

Dinamik Mikrotübülleri ve İlişkili Proteinleri Görüntülemek için Eşzamanlı Girişim Yansıması ve Toplam İç Yansıma Floresan Mikroskobu

06:43

Dinamik Mikrotübülleri ve İlişkili Proteinleri Görüntülemek için Eşzamanlı Girişim Yansıması ve Toplam İç Yansıma Floresan Mikroskobu

Related Videos

4K Views

Yeniden yapılandırılmış aktif mikrotübül demetleri içindeki kuvvetleri doğrudan ölçme

07:47

Yeniden yapılandırılmış aktif mikrotübül demetleri içindeki kuvvetleri doğrudan ölçme

Related Videos

2K Views

Aktin ve Mikrotübül Eşleşme Dinamiğinin In Vitro Total İç Yansıma Floresan (TIRF) Mikroskobu ile Görselleştirilmesi

08:44

Aktin ve Mikrotübül Eşleşme Dinamiğinin In Vitro Total İç Yansıma Floresan (TIRF) Mikroskobu ile Görselleştirilmesi

Related Videos

4.1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code