光片成像有助于捕获斑马鱼神经发育

视频的诞生一个令人难以置信的神经元的神经系统网络斑马鱼赢得了第一名在吗尼康微观世界运动奖,它强调最好的摄影和视频捕获通过显微镜镜头。

镜头的成像光片显微镜归功于亨利,他是一个科学家Jan Huisken的实验室Morgridge研究所利兹·海恩斯,博士后研究员玛丽Halloran的实验室威斯康星大学麦迪逊分校。我们赶上了利兹和亨利找到更多关于他们如何捕捉画面以及光片技术如何帮助我们理解神经系统的早期发育阶段形成的。

参见下面神奇的视频:

的视频显示了发展斑马鱼胚胎在一段16个小时。在讨论与技术网络,利兹和亨利详细介绍正188金宝搏备用是我们看到的画面:“胚胎被成像是一种表达绿色荧光蛋白转基因生物在人群中感觉神经元。在电影的开始,主要的焦点是两行胚胎脊髓神经元的(我们看它和侧)。这些神经元的细胞体延伸两个轴突在脊髓,形成一个网络与大脑。然后发送第三个轴突,称为轴突末梢,它退出脊髓和中枢胚胎的皮肤所以它可以触摸感。这些轴突生长很长距离,建立复杂,美丽的架构。”的视频中,可以看到胚胎的尾巴的尖端不断回到电影的焦平面。

让事情自然

捕捉这种独特的发展需要的不仅仅是先进的显微镜(尽管我们可以稍后)。事实上,利兹和亨利解释,需要技术的结合使画面:“所需的基本技术,聚在一起做的转基因线,光片显微镜,和样品安装技术。”

安装示例听起来好像你最不担心的在一个复杂的成像实验,但是团队有一些障碍要克服能够捕捉到开发过程神经元这很明显:“通常,当成像,我们将样本山一层凝胶防止旋转或移动的视野。然而,这并不是什么胚胎自然体验和凝胶可以限制正常的压力增长。我们的形象只在水,不得不做一些精炼得到可靠好成像不使用任何的胚胎”。

一旦安装了样本,海恩斯和他使用光单荧光显微镜(LSFM或只是“光表”)形象的胚胎。板,激光创建一个平面的光穿过中间的标本,然后发出荧光收集的垂直探测器,使可视化的样本。激光穿过样品的表创建一个堆栈的图像。

纸张:“温柔”巨头的成像

LSFM有几个优点,位置是最有用的成像技术之一。光片更便宜比其他类似的显微技术,样品还是可以更长时间,因为有光毒性低于共焦显微镜(Liz和亨利称之为“温柔”技术,一个不寻常的方式描述绿激光),和收购率非常快。

莉斯进入更多细节为什么光表很有用:“LSFM允许在尺度惊人的对比中可以看到图像。最小的特征图像的大小是接近衍射极限在整个样本跨越一个毫米的视野。在第二个图片我们可以获得在亨利的自制的LSFM需要我15 +分钟获得一个扫描共焦。当你把LSFM斑马鱼胚胎的优势的力量,可以学到很多东西!”

莉斯是正确的提斑马鱼作为模式生物的优势。小鱼胚胎是光学清晰,这意味着没有问题光散射可以瘟疫其他生物模型的图像。此外,莉斯说,“它们在基因上是驯良的——这意味着我们可以用技术改变他们的基因CRISPR,或引入新的DNA。与此同时,他们分享人类约80%的遗传相似性,许多基本的基因参与发展是守恒的。当谈到我们的神经发育早期,大部分的基本流程是相同的有机体斑马鱼。神经元神经突延长,将成为轴突和树突,和轴突和树突必须找到适当的目标。轴突特别是必须有时延伸的距离,仍然管理沟通和维护自己在生物体的生命周期。有关于所有这些过程的基本问题——甚至更多——能够通过使用显微镜像LSFM回答。”

强大的合作

这个奖得主画面显示之间的协作在科学的力量——亨利的背景在显微镜和利兹在细胞生物学。“我认为所有的科学家都有着基本的好奇心和向他人学习的意愿,我们都受益于利用,越来越经历他人的经验和观点能够影响和改变我们的工作,”莉斯说。

奖的小世界运动奖也提供了一个机会来展示创意和艺术方面的研究;有时候一个好的形象可以顶一千柱状图在科学交流的力量。“让我们科学的一部分更巧妙的真的能帮助我们交流工作和重要的关于我们的工作,”莉斯说。“人们不一定会感到与一群“胡说八道”基因名称或行话,但他们可以通过显微镜看到生物过程发生或在屏幕上,停止片刻,欣赏,类似的事情在自己的身体周围,每天正在发生的事情。”

我们促进我们的成像能力,和同行深入支撑生活的令人惊叹的生物过程,我们越能带来令人难以置信的画面,就像亨利和利兹的更广泛的受众,这是非常特别的,莉斯总结:“科学能感觉到有点像艺术有时有点像魔法——我希望亨利和我可以让一些人经历同样的喜悦,当我们窥视我们的显微镜。”