3d-sim-mikroscopes-wikipedia

Posted on by

Le 3d-sim-mikroskop (Engl. Microscope d’éclairage structuré 3D ) réalise une forme plus développée de microscopie optique, qui permet des résolutions au-delà de la limite de résolution décrite par Ernst Abbe. Le concept de microscopie 3D-SIM a été présenté pour la première fois par Lukosz et Marchand en 1963 [d’abord] [2] et développé à partir d’une équipe autour de Mats G. L. Gustafsson et John W. Sedat à l’Université de Californie à San Francisco. [3] Les versions commerciales sont utilisées par la précision appliquée comme “OMX” [4] , par Carl Zeiss comme “Elyra P.1 ou Ps.1” [5] , ainsi que de Nikon comme “n-sim” [6] offert.

La microscopie SIM 3D utilise un éclairage structuré à modulation spatiale (généralement sous la forme d’une calandre de ligne) pour une suggestion de fluorescence. Ici, plusieurs images de l’échantillon doivent être prélevées, par laquelle le motif d’éclairage de l’échantillon doit être reporté d’une image enregistrée à la suivante. Ceci est répété pour plusieurs niveaux d’un volume 3D. Une image de l’objet (avec une résolution accrue) peut ensuite être calculée à partir de ces images brutes stockées. L’augmentation de la dissolution est basée sur le principe de l’effet Moiré, par lequel les images détectées sont interprétées comme une superposition du motif d’éclairage (connu) et les fréquences d’objets (inconnues). Dans le cas d’un motif de bande, la position de phase du motif est déplacée à au moins 5 étapes via une période. Étant donné que les motifs de bande ne sont modulés que dans une direction, des images brutes pour au moins trois orientations du motif doivent être prises. Contrairement aux variantes 2D-SIM, les images brutes 3D-SIM pour un volume entier sont stockées et les images du volume mesurées sont utilisées pour calculer un volume avec une résolution accrue. La résolution microscopique dans les trois espaces peut être doublée.

Dans l’OMX, la résolution réalisable de 105 nm avec un éclairage avec une lumière de la longueur d’onde de 405 nm et jusqu’à 165 nm avec une longueur d’onde de 593 nm est suffisante.
Cela correspond à une réduction de moitié de la limite de dissolution précédente d’environ 200 nm. [7] À l’aide de la microscopie 3D-SIM, les chercheurs ont pu voir des parties du couverture du noyau cellulaire telles que les membranes et les pores qui n’étaient pas visibles au microscope optique conventionnel; Les détails qui n’ont pas encore été visibles à la surface des chromosomes étaient reconnaissables. [8] [9]

À l’aide de la microscopie électronique, une résolution beaucoup plus élevée peut être obtenue, cependant, la microscopie cellulaire vivante et les illustrations multicolores ne sont pas possibles avec la méthode. Un avantage de la microscopie 3D-SIM par rapport à d’autres nouvelles méthodes microscopiques optimistes au-delà de la limite de résolution classique est que des préparations microscopiques à fluorescence normales peuvent être utilisées.

  • Images de noyaux cellulaires et de stades de mitose qui ont été prises avec la microscopie 3D-SIM.

  • Deux noyaux de cellules de souris au stade de la proportion

  1. ↑ W. Lukosz, M. Marchand: Illustration optique avec dépassement de la limite de résolution liée à la flexion . Dans: Optica Act . 10e année, Non. 3 , 1963, S. 241–255 , est ce que je: 10.1080 / 713817795 .
  2. ↑ Carl Zeiss Microimaging GmbH: Microscopie d’éclairage structuré de superresolution (SR-SIM). Livre blanc, Carl Zeiss Biosciences, Jena Emplacement 2010 ( Pdf ).
  3. ↑ M. G. Gustafsson, L. Shao, P. M. Carlton et al : Résolution tridimensionnelle Doublage de la microscopie à fluorescence à large champ par éclairage structuré . Dans: Journal biophysique . 94e année, Non. douzième , Juin 2008, S. 4957–4970 , est ce que je: 10.1529 / biophysj.107.120345 , PMID 18326650 .
  4. ↑ API Deltavision OMX. (Pas plus disponible en ligne.) Appliedprecision.com, archivé à partir de Original suis 9 janvier 2011 ; Consulté le 23 juin 2010 . Info: Le lien d’archive a été utilisé automatiquement et non encore vérifié. Veuillez vérifier le lien d’origine et d’archiver en fonction des instructions, puis supprimez cette note. @d’abord @ 2 Modèle: webachiv / iabot / www.api.com Modèle: cite web / temporaire
  5. ↑ Carl Zeiss Microimaging GmbH: Elyra entre dans le monde de la superresolution. Carl Zeiss Biosciences, Jena Emplacement 2011 ( Pdf ).
  6. ↑ Nikon n-sim ( Mémento à partir du 4 mars 2016 Archives Internet ).
  7. ↑ I. M. Dobbie, E. King, R. M. Parton, P. M. Carlton, J. W. Sedat, J. R. Swedlow, I. Davis: OMX: une nouvelle plate-forme pour l’imagerie à large champ multimodale et multicanal . Dans: Protocoles Cold Spring Harbor . Août 2011, S. 899–909 , est ce que je: 10.1101 / pdb.top121 , PMID 21807861 .
  8. ↑ L. Schermelleh, P. M. Carlton, S. Haase et al : Sous-didiffraction Imagerie multicolore de la périphérie nucléaire avec microscopie à éclairage structuré 3D . Dans: Science . 320e année, Non. 5881 , Juin 2008, S. 1332–1336 , est ce que je: 10.1126 / science.1156947 , PMID 18535242 .
  9. ↑ Carlton PM: Microscopie à éclairage structuré tridimensionnel et son application sur la structure chromosomique . Dans: Recherche chromosomique: une revue internationale sur les aspects moléculaires, supramoléculaires et évolutifs de la biologie chromosomique . 16e année, Non. 3 , 2008, S. 351–365 , est ce que je: 10.1007 / s10577-008-1231-9 , PMID 18461477 .