电子显微镜捕获细胞第一次的颜色

电子显微镜图像的灰色获得注射的颜色由于研究人员首次在美国。

这是实验室的东西马克Ellisman和钱永健加州大学圣地亚哥已经工作了15年。钱,意外身亡今年早些时候,2008年被授予诺贝尔奖的绿色荧光蛋白(GFP)的发现,从而广泛应用于细胞成像。

这是电子显微镜的革命发生在绿色荧光蛋白,这推动了生物学大大在过去2年中,“Ellisman说。

直到现在,可视化的特定蛋白质电子显微镜只能通过使用抗体结合金颗粒或量子点,但可怜的渗透到细胞或组织其效用有限。为新技术,光敏蛋白质在细胞的DNA编码。当这些蛋白质受到光它们喷出反应性氧。

“工作代表一个重要的突破,”评论化学家爱丽丝Ting美国斯坦福大学,他并没有参与这项研究。虽然电子显微镜比荧光显微法有更高的空间分辨率,它只有一个“色彩”——黑色,代表对象或地区样本不传递电子。这工作地址(这个缺点),通过使用聪明的镧系配位化学结合(电子能量损失谱)本质上执行的多色的电子显微镜,Ting说。

技术本身是复杂的,涉及大量的额外的样品制备步骤。然而,作者相信它可以从他们定制的显微镜更标准的问题。'然后我们将如何使这多路更加色彩,“Ellisman说。

连锁反应

细胞生长,然后沐浴在diaminobenzidine (DAB)单体含有稀土铈和镧等。小单体很容易分散在细胞。当光敏蛋白质是用一定波长的光,他们释放活性氧。任何民建联单体在5 nm受到这些活性物种,导致聚合。

我们得到一个巨大的放大,因为它就像一个连锁反应。的diaminobenzidine聚合在一个地方的光,”斯蒂芬•亚当斯说另一个研究小组成员。的金属仍然紧密地绑定到它通过它的螯合剂。“多余的民建联单体然后洗出标本,使聚合涂含有稀土元素紧密地绑定在标本。

的标本可以注入了另一个冲洗涂单体包含第二个稀土金属,如prasesodymium和重复的过程。这是用于标签蛋白的帮助下一个不同的光敏剂,还生成活性氧,尽管在不同的波长的光。稀土元素绑定到小的分布区域poylmerised民建联映射使用能量损失谱,这是独特的每个元素。

电子与样品和他们失去几百伏的一小部分通过与lathanide原子相互作用,“Ellisman解释道。这是用在材料科学,寻找固体的元素组成,”亚当斯补充说。“你先一个灰度图像,与传统的电子显微镜,并添加一个过滤器,挑出这些特定的吸光度。红色和绿色的是用来标记的位置lathanides否则灰色图像。

这项技术被用来跟踪polyarginine肽进入细胞,这钱的实验室使用检测肿瘤细胞。它也用来跟踪的星形神经以及星形胶质细胞的相互作用。它表明新合成蛋白质激酶Mζ培养神经元突触后膜优先前往。

这是另一个项目从钱永健的实验室观察长期记忆存储在大脑。我们想看看这些新分子位于突触的一部分,”亚当斯说。我们现在在三种颜色,这样我们可以看到三个组件在一只老鼠的大脑超高分辨率。“这钱追逐一个假说在2013年提出长期记忆储存在大脑中。Ellisman现在看我们的基因组的基本结构。我们希望看到细胞核是如何组织和蛋白质是做什么,”他说。