Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Biologi

Hvorfor er transmissionspositronmikroskop og akustisk vigtig for at forstå, hvordan levende celler fungerer?

Du spørger om tre vigtige mikroskopiteknikker, der er utroligt nyttige til at forstå, hvordan levende celler fungerer:

1. Transmissionselektronmikroskopi (TEM)

* hvad det gør: TEM bruger en stråle af elektroner til at belyse en meget tynd prøve. Elektronerne passerer gennem prøven, og det resulterende billede projiceres på en skærm eller detektor.

* Hvorfor er det vigtigt for cellefunktion:

* Høj opløsning: TEM leverer utroligt detaljerede billeder, så vi kan se de interne strukturer i celler i nanometerskalaen. Dette betyder, at vi kan visualisere organeller som mitokondrier, det endoplasmatiske retikulum og endda individuelle proteiner.

* afslørende 3D -struktur: TEM kan bruges til at oprette 3D -rekonstruktioner af celler, hvilket giver os en bedre forståelse af, hvordan disse strukturer interagerer og fungerer sammen.

* Forståelse af cellulære processer: Ved at studere billeder af celler i forskellige stadier af deres livscyklus eller under forskellige forhold hjælper TEM os med at forstå, hvordan cellulære processer som celledeling, proteinsyntese og energiproduktion forekommer.

2. Positron Emission Tomography (PET)

* hvad det gør: Kæledyr bruger en radioaktiv sporstof (normalt en glukoseanalog), der injiceres i kroppen. Traceren optages af celler, der er metabolisk aktive. Den positron, der udsendes af sporstoffer, interagerer med elektroner i kroppen og producerer gammastråler, der detekteres af en scanner.

* Hvorfor er det vigtigt for cellefunktion:

* Metabolisk aktivitet: PET giver os mulighed for at måle den metaboliske aktivitet af forskellige væv og organer, inklusive individuelle celler. Dette er nyttigt til at forstå, hvordan celler bruger energi og næringsstoffer, og hvordan dette ændrer sig under forskellige forhold.

* sygdomsdiagnose og overvågning: PET bruges til at diagnosticere og overvåge en lang række sygdomme, herunder kræft, Alzheimers sygdom og hjertesygdom. Det hjælper med at identificere områder med unormal metabolisk aktivitet, der kan indikere sygdomsprocesser.

3. Akustisk mikroskopi (AM)

* hvad det gør: AM bruger lydbølger til at skabe billeder af strukturer i celler. Disse lydbølger kan reflekteres, brydes eller absorberes af forskellige strukturer i cellen, hvilket giver os mulighed for at skelne mellem dem.

* Hvorfor er det vigtigt for cellefunktion:

* Ikke-invasiv billeddannelse: AM er en ikke-invasiv teknik, hvilket betyder, at den ikke kræver brug af farvestoffer eller andre midler, der potentielt kan skade celler. Dette gør det især nyttigt til at studere levende celler.

* måling af mekaniske egenskaber: AM kan bruges til at måle cellernes mekaniske egenskaber, såsom deres stivhed og elasticitet. Denne information er vigtig for at forstå, hvordan celler interagerer med deres miljø, og hvordan de reagerer på eksterne stimuli.

* cellefunktion og sygdom: AM bruges til at studere cellefunktion under forskellige forhold, såsom ændringerne i mekaniske egenskaber, der forekommer under kræftudvikling.

Vigtig note: Mens TEM typisk ikke bruges til levende celler på grund af de krævede prøveforberedelsesteknikker, er de to andre teknikker (PET og AM) værdifulde til undersøgelse af cellefunktion i levende organismer.