ROSE-3D улучшает изотропную микроскопию 3D-сверхразрешения

от

В исследовании, опубликованном в Nature Methods 2 декабря, группа учёных под руководством профессоров Сюй Тао и Цзи Вэй из Института биофизики Китайской академии наук разработала трёхмерный интерферометрический микроскоп локализации под названием ROSE-3D (repetitive optical selective exposure in 3D).

Как это работает?

Учёные создали высокоскоростной путь переключения освещения на основе электрооптического дефлектора. Это позволило ROSE-3D одновременно вводить интерферометрический свет по осям X, Y и Z, достигая времени переключения интерференционных полос менее 1 микросекунды.

Преимущества ROSE-3D:

* Благодаря трёхмерной интерферометрической локализации ROSE-3D преодолевает зависимость от формы изображения одиночной молекулы.
* В пределах глубины поля примерно в один микрометр система улучшает точность боковой локализации в 2–6 раз, а точность осевой локализации — в 3,5–8 раз.
* Однослойная визуализация ROSE-3D способна разрешать внутриклеточные структуры толщиной в 1 микрометр с наноразмерным разрешением.

Расширение возможностей ROSE-3D:

Исследование также распространяет возможности ROSE-3D на многоцветную и многослойную визуализацию, позволяя осуществлять двухцветную визуализацию белков ядерной ламины ламина A/C и ламина B1 в клетках COS-7. Количественный анализ показал, что ламина A/C расположена на внутренней стороне ламина B1 с межслойным расстоянием примерно 10 нм. Это впервые позволило выявить такое пространственное соотношение на уровне всей клетки.

Кроме того, используя свою изотропную наноразмерную разрешающую способность, исследователи зафиксировали сборку белка деления митохондрий DRP1 в различные структуры на внешней мембране митохондрий. Это первая структурная характеристика сборок DRP1 в их естественной клеточной среде.

Заключение

Эти результаты демонстрируют, что ROSE-3D, как новая технология трёхмерной многоцветной наноскопической визуализации, позволяет проводить локализацию и структурный анализ субклеточных органелл и макромолекулярных комплексов с ультравысоким разрешением, обеспечивая надёжную техническую поддержку для изучения трёхмерной клеточной наноархитектуры на месте.

ROSE-3D имеет значительные перспективы для разрешения разнообразных трёхмерных наноразмерных структур в биологических образцах и для раскрытия механизмов нативной сборки биомолекулярных комплексов.

Источник: Chinese Academy of Sciences.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте