Новый метод микроскопии позволяет заглянуть в клетки живых рыб
Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT), Института полимерных исследований Макса Планка в Майнце и Национальных институтов здоровья США (NIH) разработали новый метод визуализации клеточных структур размером в одну восьмую микрометра в живых личинках рыб. Работа опубликована в журнале Nature Methods.
Почему именно рыбка-зебра?
- Личинки рыбки-зебры (Danio rerio) полностью прозрачны, что идеально для генетических исследований клеток.
- Это генетическая модель: позвоночное животное со многими общими с человеком микробиологическими свойствами, коротким циклом размножения и большим потомством.
Что изучали?
Учёные визуализировали части клеточного скелета — микротрубочки. Эти нитевидные структуры имеют длину около 100 мкм и диаметр около 20 нм (стотысячная доля человеческого волоса) и необходимы для деления и движения клетки.
В чём суть нового метода?
- Избирательное освещение: объект освещается не полностью, а только в определённой точке специальным светом, что минимизирует рассеянный свет.
- Компьютерная обработка: серия изображений, сделанных при переменном освещении, обрабатывается компьютером для получения общего чёткого изображения.
- 3D-визуализация: «умное» освещение позволяет регулировать глубину резкости, снимать разные уровни глубины и комбинировать их в трёхмерное изображение на компьютере.
Технические характеристики метода:
- Разрешение: 145 нм в плоскости и 400 нм по глубине.
- Скорость съёмки: изображения делаются за несколько секунд, что исключает нечёткость из-за движения клеток.
Результаты эксперимента
На основе серий снимков были получены видео движения микротрубочек. Учёные наблюдали в течение 60 минут за развитием ранней стадии боковой линии рыбы на глубине около 45 мкм под кожей. Этот орган позволяет рыбе воспринимать движение в воде.
Такие изображения живых организмов дают ценную информацию о развитии позвоночных на клеточном уровне.