Цифровой эмбрион обретает крылья
Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге усовершенствовали метод визуализации, создав Fly Digital Embryo. В работе, опубликованной в Nature Methods, они впервые засняли на видео развитие эмбриона плодовой мушки (Drosophila) и детально зафиксировали формирование глаз и среднего мозга у эмбриона рыбки данио.
Решение проблемы непрозрачных образцов
Основная сложность при микроскопии таких объектов, как эмбрион дрозофилы, — рассеяние света. Традиционные методы дают смесь четкого и размытого сигнала. Группа под руководством Эрнста Штельцера и Филиппа Келлера преодолела это, используя структурированное освещение.
Принцип метода:
- Вместо непрерывного светового листа на образец проецируется световая решетка (чередующиеся полосы).
- Свет, рассеянный образцом, размывает эту решетку.
- Делая множество снимков при разных фазах светового паттерна и комбинируя их с помощью компьютера, можно отфильтровать вклад рассеянного света и получить четкое изображение.
Результаты
- Эмбрион дрозофилы: Ученые впервые получили трехмерные фильмы о развитии почти непрозрачного эмбриона плодовой мушки, комбинируя новый метод съемки под разными углами.
- Рыбка данио: Было сделано около миллиона изображений за первые три дня развития с трех разных ракурсов. Это позволило с беспрецедентной детализацией визуализировать процессы формирования глаз и среднего мозга.
Значение
Новая техника открывает путь для изучения биологических процессов и организмов, которые ранее были плохо исследованы из-за неоптимальных оптических свойств. Как отмечает Филипп Келлер, четкие изображения критически важны не только для наблюдения, но и для вычислительного анализа, такого как отслеживание движений и делений клеток в проекте Digital Embryo.