Language
Country/Area
No result found
Чудо прижизненной микроскопии: как раскрыть тайны клеток живых животных?
Интравитальная микроскопия — беспрецедентная технология, которая позволяет исследователям наблюдать биологические процессы в живых животных. Благодаря постепенному развитию этой технологии поведение наших клеток, тканей и даже органов теперь можно подробно наблюдать в реальных биологических средах, что расширяет наши знания о здоровье и болезнях.
Интравитальная микроскопия позволяет исследователям наблюдать за поведением клеток, не нарушая их естественную среду обитания, открывая новые двери в различных областях наук о жизни.
Основные понятия
Эта технология в основном реализуется путем имплантации окон визуализации в организм животных. После операции исследователи могут повторять наблюдения в течение нескольких дней или недель после операции, получая подробную информацию о физиологии. Например, при изучении клеток печени у мышей исследователи могут имплантировать окно для визуализации в брюшную полость мыши. Подобные хирургические процедуры часто сопровождаются анестезией для защиты здоровья животного.
Интравитальная микроскопия особенно важна во многих областях, таких как неврология, иммунология и исследования стволовых клеток. Это позволяет исследователям наблюдать за развитием заболеваний или действием лекарств и глубже понимать, как ведут себя клетки.
Технология обработки изображений
Интравитальную микроскопию можно проводить с использованием различных оптических методов, включая широкопольную флуоресцентную микроскопию, конфокальную микроскопию и микроскопию высокого разрешения. Выбор подходящего метода зависит в первую очередь от глубины изображения и детализации клеточных взаимодействий, которые необходимо зафиксировать. Если интересующая область находится на глубине 50–100 микрон под поверхностью ткани и необходимо зафиксировать мелкомасштабные взаимодействия между клетками, то наилучшим выбором будет микроскоп высокого разрешения. Он обеспечивает более глубокое проникновение, чем однофотонная конфокальная микроскопия, и может визуализировать клетки под костной тканью, например, в костном мозге.
Используя методы флуоресцентной маркировки и микроскопию с высоким разрешением, исследователи смогли визуализировать динамическое поведение клеток и реконструировать их взаимодействия в трех измерениях.
Визуализация субклеточных структур
С развитием технологии субклеточной маркировки интравитальная микроскопия теперь способна не только наблюдать ткани или отдельные клетки, но и отслеживать органеллы внутри клеток. Этот прорыв позволяет исследованиям продвинуться дальше в клеточной биологии.
Ограничения прижизненной микроскопии
Хотя преимущества этой технологии очевидны, некоторые проблемы остаются. Например, ограниченное число доступных в настоящее время различимых флуоресцентных маркеров затрудняет одновременную визуализацию типов клеток во всех микросредах. Кроме того, различия в прозрачности и однородности тканей делают некоторые ткани (например, мозг) гораздо более поддающимися наблюдению, чем другие (например, скелетные мышцы).
Создание трансгенных мышей, соответствующих потребностям исследований, часто требует много времени и усилий. Исследователям необходимо убедиться, что выбранная ими экспрессия гена успешно отражает соответствующее биологическое поведение, что часто является непростой задачей.
Поэтому поиск эффективного и простого способа преодоления этих проблем по-прежнему остается одной из основных задач в будущем развитии технологии прижизненной микроскопии.
В рамках такого научного исследования вам также интересно узнать, как будущая живая микроскопия изменит наше понимание жизни?
