生物膜是維持細胞基本形態(tài)結構和功能的基礎，隨著分子生物學的發(fā)展，科學家越來越多地發(fā)現(xiàn)生物膜，尤其起基礎作用的細胞膜，在遺傳信息傳遞、外界刺激感受、離子運輸和維持細胞內(nèi)穩(wěn)定等幾乎所有細胞內(nèi)外間的交流發(fā)揮不可替代作用，因此衍生出如膜生物學、信號通路學等多個專門研究細胞膜的分支學科。
細胞膜屬于亞細胞結構，由于其厚度十分?。?~8 nm）且物理上是彈性半透性的不規(guī)則 3D 結構，而且隨生物種類、組織類型的功能差異變化巨大，因此在研究時，對細胞膜的觀察常常成為科學家面臨的一道難題。
對于細胞膜的觀察工具，我們首先想到的是普通的倒置熒光顯微鏡，或者共聚焦顯微鏡。但是，做過的同學都知道，這既需要大量的摸索經(jīng)驗，有時也需要一些運氣，因此，簡單可靠、重復性好且分辨率高的細胞膜成像工具成為越來越多科學工作者的期望。
今天，小編給大家介紹一款專業(yè)膜成像工具——Leica DMi8 Infinity TIRF 全內(nèi)反射熒光顯微鏡。
廢話不多說，先上幾個結果：
動物細胞膜觀察
視網(wǎng)膜色素上皮細胞細胞膜上的皮層肌動蛋白遷移
斯坦福大學 Tobias Meyer 實驗室 Anjali bisaria 使用 Leica DMi8 Infinity TIRF 觀察視網(wǎng)膜色素上皮細胞膜結構，發(fā)現(xiàn)：質膜內(nèi)表面的肌動蛋白層（actin cortex）的極化是影響細胞遷移的十分重要的促進因素（圖1）。
經(jīng)過和普通熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡等多種方法對比，該研究小組終使用 DMi8 Infinity TIRF 觀察到了無胞質/核背景干擾的長時間序列、高分辨率細胞膜結構動態(tài)（圖2）。
將 DMi8 Infinity TIRF 與 Navigator（導航和圖像拼接模塊）結合起來，可以進行微孔板的多孔和多視野、長時間 Time-lapse（圖2）或玻片大范圍采集等各種實用的成像方式（圖3）。
植物細胞骨架觀察
細胞微管結構與植物細胞形態(tài)發(fā)育
卡耐基科學研究所 David Ehrhardt 實驗室利用活細胞成像技術和分子遺傳學手段研究植物細胞發(fā)育和形態(tài)發(fā)生，以可視化和研究分子和細胞器的形成和動態(tài)行為，特別是細胞如何產(chǎn)生不對稱和特化的形狀，如微管骨架皮層的結構重組以及該結構如何影響細胞膜和細胞壁，從而指導細胞生長和分裂。
DMi8 Infinity
一個平臺，無限可能
基于 DMi8 的光路設計和 Leica 可靠的光學元器件品質，DMi8 Infinity TIRF 增加了全內(nèi)反射熒光（Total Internal Reflection Fluorescence, TIRF）成像技術【科普：TIRF 是 1980s 初由密歇根大學安娜堡分校的 Daniel Axelrod 開發(fā)的熒光顯微技術。TIRF 顯微鏡提供的圖像具有非常高的軸向分辨率（低于 100 nm）】，因此，非常適合貼壁膜及膜相關結構和過程的觀察（圖5）和超高分辨率的單分子定位超分辨成像。
此外，與 Infinity Scanner 組成的 DMi8 Infinity TIRF Scanner，可以實現(xiàn) TIRF、FRAP（熒光漂白恢復）、光轉化、光消融、光遺傳學等眾多應用的結合，成為您實現(xiàn)一臺顯微鏡開展多種應用的理想之選。
Leica DMi8 Infinity TIRF 技術優(yōu)勢
1 | TIRF 全自動校準：TIRF 臨界角自動記憶。自動模式和專家模式可供選擇，操作簡單。 |
2 | 實時顯示真實可靠的 TIRF 成像深度，實現(xiàn)寬場、HILO、TIRF 三種模式可視化調(diào)節(jié)。 |
3 | TIRF 入射光 360 度可調(diào)：軟件能輕松準確調(diào)節(jié)（Azimuth shifting）入射光角度，以適用于每個樣本。 |
4 | 專用 TIRF 物鏡：徠卡高質量 PLAN APO 平場+色差校正的 TIRF 物鏡（觀察視野 25 mm，TIRF 成像視野 19 mm），可在整個 19 mm 相機成像視場中實現(xiàn)水平均勻、色彩真實的 TIRF 成像，真實還原更多細節(jié)。 |
5 | 繽紛的多色 TIRF：配合各種譜線的寬場激光器，實現(xiàn)多達 5 色的圖像采集。 |
6 | 多模式、多應用：與 Infinity Scanner 結合，能在細胞膜高分辨率觀察的同時進行基于膜的光操作，可以單獨測量細胞膜蛋白或脂類的運輸速度！同時，還可結合 THUNDER 高清寬場技術，實現(xiàn)更高質量的膜成像！ |
用戶之聲
“DMi8 Infinity TIRF 是一種多功能、用戶友好型系統(tǒng)，具備超高分辨率 (super-resolution)、光操作和光遺傳學應用等特性，讓生物醫(yī)學研究人員在研究細胞膜時如虎添翼。”
Alessandro Esposito 博士，劍橋大學哈奇森 MRC 研究中心
參考：
1.Chugh P & Paluch EK: “The actin cortex at a glance”. Journal of Cell Science 131 (2018)
2.Hayer A, Shao L, Chung M, Joubert LM, Yang HW, Tsai FC, Bisaria A, Betzig E, Meyer T: ”Engulfed cadherin fingers are polarized junctional structures between collectively migrating endothelial cells”. Nature Cell Biology 18, 1311–1323 (2016)
3.Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) Microscopy—— An Introduction
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