Imágenes de células vivas
Imágenes de células vivas es el estudio de células vivas usando Microscopía de Time-lapse. Es utilizado por los científicos para obtener una mejor comprensión de la función biológica a través del estudio de la dinámica celular.[1] En vivo la proyección de imagen de la célula fue pionero en la primera década del siglo XX. Una de las primeras películas de microcinematographic Time-lapse de las células de hecho fue hecha por Julius Ries, mostrando la fecundación y el desarrollo de la erizo de mar huevo.[2] Desde entonces, se han desarrollado varios métodos de microscopia que permiten a los investigadores a estudiar las células vivas en mayor detalle con menos esfuerzo. Un tipo más reciente de imágenes utilizando puntos cuánticos se han utilizado como se muestra más estable.
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Microscopía de contraste de fase
Antes de la introducción del microscopio de contraste de fase es difícil de observar células vivas. Como las células vivas son traslúcidas deben ser manchado ser visible en un tradicional microscopio de luz. Desafortunadamente, el proceso de tinción de las células generalmente mata a las células. Con la invención de la microscopía de contraste de fase fue posible observar células vivas sin mancha en detalle. Después de su introducción en la década de 1940, células vivas imágenes rápidamente se convirtió en popular usando fase microscopía de contraste.[5] El microscopio de contraste de fase se popularizó a través de una serie de películas de Time-lapse (Video 1), grabada con una cámara de película fotográfica.[6] Su inventor, Frits Zernike, fue galardonado con el Premio Nobel en 1953.[7] Otras técnicas más adelante de contraste de fase permite observar células sin manchas son Modulación de Hoffman y interferencia diferencial Microscopía de contraste.
Microscopía fluorescente
Microscopía de contraste de fase no tiene la capacidad para observar las proteínas específicas u otros compuestos químicos orgánicos que forman la compleja maquinaria de una célula. Sintéticos y orgánicos manchas fluorescentes por lo tanto se han desarrollado para etiquetar dichos compuestos, hacerlos observables por microscopía fluorescente (Video 2). Sin embargo, las manchas fluorescentes son fototóxica, invasor y blanqueador cuando observe. Esto limita su uso al observar células vivas durante largos períodos de tiempo. Técnicas de contraste de fase no-invasivos por lo tanto se utilizan a menudo como un complemento vital a la microscopía fluorescente en células vivas imágenes aplicaciones.[8][9]
Microscopía de contraste de fase cuantitativa
Como resultado del rápido incremento en densidad de píxeles de sensores de imagen digital, microscopía de contraste de fase cuantitativa ha surgido como un método alternativo de microscopia para la proyección de imagen de células vivas.[10][11] Microscopía de contraste de fase cuantitativa tiene una ventaja sobre las fluorescentes y microscopía de contraste de fase en la es no invasivo y cuantitativas en su naturaleza. Contrario a imágenes de contraste de fase, imágenes de contraste de fase cuantitativa (vídeo 3) pueden ser procesados automáticamente para extraer gran cantidad de datos celulares dinámicos de secuencias de imágenes de lapso de tiempo.[12][13]
Debido a la estrecha profundidad focal de la microscopia convencional, viva imagen de la célula es en gran medida actualmente limitada a la observación de células en un solo plano. Mayoría de las implementaciones de la microscopia de contraste de fase cuantitativa permite imágenes para ser creada y enfocada en diversos planos focales de una sola exposición. Esto abre la posibilidad futura de las imágenes tridimensionales de células vivas mediante técnicas de fluorescencia.[14] Una técnica holográfica libre de marcador que en su lugar se basa en deconvolución complejo ha sido aplicado y comercializado, que proporciona acceso a la proyección de imagen tridimensional no invasivo de las células vivas.[15]
Véase también
- Citometría de
- Microscopía de Time-lapse
Enlaces externos
- NanoLive — Célula viva autoajustable y holográfica tomografía
- Centro de recursos de Olympus, Time-Lapse Cinemicrography
- Nikon MicroscopyU: Proyección de imagen vivo de la célula
- PerkinElmer, Proyección de imagen vivo de la célula
- Florida State University — Introducción a técnicas de imagen de la célula en vivo
- Educación de Carl Zeiss en microscopía e imagen Digital, proyección de imagen de celular en vivo
- Fase de proyección de imagen holográfica — Etiqueta-libre vivo celular citometría de imagen y Time-lapse
- Microsurfaces — Superficies microestructuradas para proyección de imagen de células vivas
- Lente Virtual PhaseFocus — Ptychography para la proyección de imagen de células vivas tinción
Referencias
- ^ Monya Baker (2010). "Proyección de imagen de celular: echar un vistazo largo y duro". Naturaleza 466 (26): 1137-1140. doi:10.1038/4661137a. PMID20740018.
- ^ Hannah Landecker (2009). "Ver las cosas: de microcinematography a vivir la proyección de imagen de la célula". Métodos de naturaleza 6 (10): 707-709. doi:10.1038/nmeth1009-707. PMID19953685.
- ^ a b Michel de Kurt. "Películas de microscopia de contraste de fase histórica". La célula: una biblioteca de imágenes.
- ^ Birgit Janicke. "Video que muestra la división de célula de mama de JIMT-1 sin etiqueta las células cancerosas digital microscopía holográfica". La célula: una biblioteca de imágenes.
- ^ Mark Burgess (15 de octubre de 2003). "Celebrando 50 años de vivir de la célula" (PDF). Carl Zeiss Reino Unido y la sociedad microscópica real. Londres: La sociedad de bioquímica.
- ^ Heinz Gundlach. "Hace 50 años: Frits Zernike (1888-1966) obtuvo el Premio Nobel en la física para el desarrollo del método de contraste de fase" (PDF) (Comunicado de prensa). Carl Zeiss AG.
- ^ "El Premio Nobel de física 1953". Nobel Media AB.
- ^ David J. Stephens; Victoria J. Allan (2003). "Luz técnicas de microscopía para la proyección de imagen de células vivas". Ciencia 300 (5616): 82 – 86. doi:10.1126/Science.1082160. PMID12677057.
- ^ Ge Jing; David K. Wood; David M. Weingeist; Somsak Prasongtanakij; Panida Navasumrit; Mathuros Ruchirawat; Engelward p. Bevin (2013). "Imágenes fluorescentes estándar de células vivas son altamente genotóxico". Citometría de parte A 83A (6): 552-560. doi:10.1002/Cyto.a.22291.
- ^ Etienne Cuche; Frédéric Bevilacqua y Christian Depeursinge (1999). "Holografía digital para la proyección de imagen de contraste de fase cuantitativo". Letras de la óptica 24 (5): 291 – 293. doi:10.1364/OL.24.000291.
- ^ Pierre Marquet; Benjamin Rappaz, Pierre J. Magistretti, Etienne Cuche, Yves Emery, Tristan Colomb y Christian Depeursinge (2005). "Microscopia holográfica digital: un contraste no invasivo de imagen técnica que permite la visualización cuantitativa de células vivas con exactitud axial subwavelength". Letras de la óptica 30 (5): 468 – 470. doi:10.1364/OL.30.000468.
- ^ "Análisis y proyección de imagen de Time-lapse etiqueta-libre vivo de la célula". Fase de Holographic Imaging AB.
- ^ "Microscopía de contraste de fase cuantitativa". Fase de Holographic Imaging AB.
- ^ José Rosen; Gary Brooker (2008). "No-inmóviles fluorescencia tridimensional holográfica microscopía". Naturaleza fotónica 2 (3): 190 – 195. doi:10.1038/nphoton.2007.300.
- ^ Yann Cotte; Juguete de Fatih; Pascal Jourdain; Nicolas Pavillon; Daniel Boss; Pierre Magistretti; Pierre Marquet; Christian Depeursinge (2013). "Marcador libre fase nanoscopía". Naturaleza fotónica 7:: 113 – 117. doi:10.1038/nphoton.2012.329.
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