<р>
Появление технологии прижизненной микроскопии, несомненно, является крупным прорывом в биомедицинских исследованиях. Эта технология позволяет не только наблюдать за поведением клеток живых животных, но и выявлять ключевые процессы в развитии многих заболеваний. Прижизненная микроскопия позволяет исследователям напрямую наблюдать взаимодействия между клетками с высоким разрешением, что дает возможность глубже понять многие заболевания.
р>
Главным преимуществом прижизненной микроскопии является возможность получения изображений клеток в реальной среде сложного многоклеточного организма. р>
<р>
В большинстве случаев лаборатории выбирают в качестве объектов исследований мышей, поскольку их биологические характеристики очень похожи на человеческие. Однако в некоторых особых случаях более подходящими могут оказаться другие экспериментальные организмы, например крысы. Исследования прижизненной микроскопии обычно требуют хирургической имплантации животным окон визуализации, что позволяет исследователям проводить многократные наблюдения в течение нескольких дней или даже недель.
р>
Основные понятия
<р>
Основная концепция прижизненной микроскопии заключается в получении изображений живых клеток через визуализирующие окна, имплантированные в ткани животных. Самым значительным преимуществом этой технологии является то, что она позволяет наблюдать живые клетки in vivo, а не в среде клеточной культуры. Эта функция позволяет исследователям изучать поведение клеток в их естественной среде, в частности, для оценки процессов заболевания или действия лекарственных препаратов.
р>
Высококачественные современные микроскопы и программное обеспечение для визуализации сделали возможным получение субклеточных изображений у живых животных, что позволяет исследователям изучать биологию клетки на молекулярном уровне. р>
<р>
Благодаря развитию технологии флуоресцентных белков и инструментов редактирования генов исследования в области прижизненной микроскопии достигли быстрого прогресса. Развитие этих технологий позволило исследователям контролировать экспрессию определенных генов в целевых тканях в определенное время и помогло создать соответствующих трансгенных мышей, что имеет решающее значение во многих экспериментальных исследованиях.
р>
Технология обработки изображений
<р>
Прижизненную микроскопию можно проводить с использованием различных оптических методов, включая квадратную флуоресцентную визуализацию, конфокальную микроскопию, частотно-контролируемую микроскопию и другие. Ключевые соображения при выборе метода включают желаемую глубину проникновения и регистрацию подробных клеточных взаимодействий. Если интересующая область находится на глубине более 50–100 микрон от поверхности, необходим двухфотонный микроскоп, поскольку он обеспечивает более глубокое проникновение, чем однофотонная конфокальная микроскопия.
р>
Микроскоп SHG не только позволяет наблюдать за клетками под костной тканью, но и позволяет реконструировать трехмерную модель сосудистой структуры in vivo, что позволяет исследователям отслеживать изменения ее проницаемости. р>
<р>
Благодаря развитию технологий визуализации прижизненная микроскопия стала более гибкой: она может не только фиксировать динамические процессы в клетках, но и получать изображения с лучшим разрешением, что позволяет исследователям изучать изменения клеток и их микросреды на разных уровнях. .
р>
Визуализация субклеточных структур
<р>
Раньше прижизненная микроскопия использовалась в основном для визуализации на уровне тканей или отдельных клеток. Однако с развитием методов маркировки дочерних клеток и успехами в снижении артефактов движения теперь стало возможным визуализировать динамические процессы внутри клеточных органелл в определенных тканях.
р>
Ограничения прижизненной микроскопии
<р>
Несмотря на свои преимущества, прижизненная микроскопия имеет ряд ограничений при наблюдении за взаимодействием клеток с их микроокружением. Количество различимых флуоресцентных меток ограничивает визуализацию всех типов клеток. Кроме того, различия в прозрачности и однородности различных тканей могут повлиять на простоту визуализации, особенно для таких тканей, как скелетные мышцы.
р>
Проблемы создания трансгенных мышей с интересующими фенотипами, а также трудности интерпретации изменений, наблюдаемых между дикими и трансгенными мышами, являются важными вопросами в научных исследованиях. р>
<р>
Интравитальная микроскопия открывает беспрецедентные перспективы и методы для исследования заболеваний, но будут ли ее ограничения создавать проблемы для будущих исследований?
р>