Fluorescens SIM tilgængelig på EMSL:Et kraftfuldt instrument til at studere molekylær cellebiologi, herunder syntetisk biologi

Et nyt superopløsnings fluorescensstruktureret belysningsmikroskopisystem, eller fluorescens-SIM, er nu tilgængelig på EMSL som en del af laboratoriets muligheder for celleisolering og systemanalyse.

Adgang til det nye instrument sker gennem EMSLs brugerforslagsproces. EMSL Usage System angiver det som Mikroskop:Fluorescens, Super opløsning struktureret belysning.

Klassificeret som et superopløsningsmikroskop, fluorescens-SIM leverer markant højere rumlig opløsning billeddannelse end konventionelle lysmikroskoper. Fluorescens-SIM'ets opløsningsevne er omkring 100-130 nanometer. Lysmikroskoper kan ikke opløse strukturer mindre end cirka 250-300 nanometer. For at sætte det i perspektiv, et vandmolekyle er mindre end en nanometer, og en typisk kim er omkring 1, 000 nanometer.

Det fluorescerende SIM-kort gengiver superopløsningsbilleder i tre dimensioner. At være i stand til at se prøver og deres rumlige fordeling i 3-D giver en større dybde af information for klarere videnskabelig forståelse.

Ifølge Galya Orr, seniorforsker og kapacitetsleder for EMSL CISA, fluorescens SIM er et kraftfuldt instrument til studiet af molekylær cellebiologi, herunder mikrobiologi. Det giver forskere mulighed for at afbilde live, intakte hydrerede celler.

"Det skønne ved fluorescens-SIM er, at du arbejder med celler i deres oprindelige form, " sagde Orr.

"En aktuel videnskabelig udfordring inden for mikroskopi og billeddannelse er at lave dynamiske eksperimenter, hvor vi kan observere ting i realtid og under virkelige forhold, " sagde Dave Koppenaal, teknologichef for EMSL. "Fluorescens-SIM giver os mulighed for at udføre eksperimenter in situ."

Fluorescens SIM bruger standard fluorescerende farvestoffer og farvningsprotokoller, i modsætning til nogle superopløsningsfluorescensmikroskoper, der kræver specifikke fluorescerende molekyler for at farve prøver.

"Du kan løse rumlig information med en opløsning på 100 nanometer, som du ikke kan gøre med andre fluorescensmikroskoper, " sagde Orr. "Hvis du vil studere et specifikt protein i en bakterie, du kan få det protein til at lyse i en anden farve og bruge superopløsningsbilleddannelsessystemet til at identificere det rumlige og tidsmæssige ekspressionsmønster af proteinet i forhold til andre molekyler og cellulære strukturer for at få en bedre forståelse af funktionen af ​​det protein."

Fluorescens-SIM forbedrer i høj grad EMSLs eksisterende biologiske muligheder. Instrumentet vil hjælpe forskere med at udforske spørgsmål om bioenergi, bioproduktion, kulstofgenbrug og andre processer, der involverer levende celler. Fluorescens-SIM vil være særligt nyttigt i studiet af syntetisk biologi, design og konstruktion af nye biologiske funktioner og systemer, der ikke findes i naturen.

"Der er kun en håndfuld superopløsningsmikroskopiteknikker, " sagde Koppenaal. "Fluorescens SIM er en af ​​de nyere, så det er endnu ikke bredt tilgængeligt. Dette burde appellere til både PNNL-personale og EMSL-brugere, fordi det er et ret unikt instrument. EMSL er stolte af at forvalte denne kapacitet."