Новый микроскоп позволяет снять развитие плодовой мушки в 3D

Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге с помощью нового микроскопа сняли на видео в 3D развитие эмбриона плодовой мушки (Drosophila melanogaster) от возраста около 2,5 часов до момента, когда он покинул поле зрения микроскопа в виде личинки, 20 часов спустя.

Видео демонстрирует все ключевые процессы эмбрионального развития в трех измерениях:

• Формирование вентральной борозды (погружение клеток на брюшной стороне).
• Конвергентное удлинение (движение клеток вокруг заднего конца на спинную сторону).
• Дорсальное замыкание (закрытие клетками отверстия, появляющегося на спинной стороне).

Технология MuVi-SPIM

Новый микроскоп, названный Multi-View SPIM (MuVi-SPIM), позволяет с высокой скоростью и детализацией визуализировать быстрые биологические процессы в толстых образцах. Он основан на технологии селективного плоскостного освещения (SPIM), но усовершенствован для скорости.

Ключевые особенности:

• Четыре угла обзора: Вместо вращения образца MuVi-SPIM одновременно делает четыре полных изображения с разных углов.
• Высокая скорость: Объединение этих изображений в одно высококачественное 3D-изображение эмбриона занимает несколько секунд.
• Минимальное повреждение: Как и SPIM, он использует тонкий световой лист для послойного освещения образца, что снижает фототоксичность.

Благодаря такой скорости съемки ученые смогли:

• Записать движение каждого ядра в эмбрионе не только на поздних стадиях, но и в первые три часа жизни, когда деление ядер происходит очень быстро.
• Получить видео, где между кадрами происходят минимальные изменения, что позволяет точно отслеживать положение каждой клетки или внутриклеточных структур.

В будущем исследователи планируют использовать MuVi-SPIM для изучения формирования органов и тканей у плодовой мушки и других модельных организмов.