Микроскопия Електропроводимостьи Иона (ICM) - Новая Глава в Изучении Клеток Системами Парка

Покрытые Темы

О Системах Парка
Внеконтактное Воображение В-Жидкости и Nanoscale Electroscopy
Атомная Микроскопия Усилия (AFM) в Биологии
Микроскопия Електропроводимостьи Иона
Воображение В Реальном Маштабе Времени Мембраны Клетки с SICM
Пристрелнные Локализованные Стимулирование и Контроль Клетчатой Деятельности
Новое Разрешение Био-Схождения, XE-Био

О Системах Парка

Системы Парка Атомный руководитель технологии (AFM) Микроскопа Усилия, обеспечивая продукты которые адресуют требования всех исследования и промышленных применений nanoscale. С уникально конструкцией блока развертки которая позволяет для Истинного Внеконтактного воображения в окружающих средах жидкости и воздуха, все системы полно - совместимы с длинномерным списком новаторских и мощных вариантов. Все системы конструированные легк--польза, точность и стойкость в разуме, и обеспечивают ваших клиентов с типичными ресурсами для meetiong все потребности настоящего момента и будущего.

Похваляющся самая длинняя история в индустрии AFM, портфолио Систем Парка всестороннее продуктов, ПО, обслуживания и экспертиза соответствуются только нашим принятием окончательного решения к нашим клиентам.

Внеконтактное Воображение В-Жидкости и Nanoscale Electroscopy

Клетка основной строительный блок кладя все биологические системы в основу. Бесчисленные усилия были сделаны от различных полей науки и техники более лучше понять эту комплексную систему. Теперь, мы раскрываем новую главу в изучении клеток путем вводить Микроскопию Електропроводимостьи Иона (ICM), истинный технологический прорыв. Вместе с различными оптически методами микроскопии, это технологическое выдвижение снабдит уникально и беспрецедентную возможность в биологии клетки путем включать пристрелнное локализованное стимулирование и контроль без разрушения клетчатой деятельности heretofore труднопоступные другие аналитически методы.

Атомная Микроскопия Усилия (AFM) в Биологии

Хотя разрешение нанометр-маштаба может быть достигано электронной микроскопией (EM), образцы необходимо замерзнуть, зафиксировать, высушить, и обработать до воображения электронного кинескопа, и морфологические изменения которые приводят к от такой обрабатывать образца всегда главная забота для всех изучений EM. AFM, первоначально изобретенный для материальной науки, получено некоторому предыдущему вниманию для своих потенциальных биологических возможностей воображения. Однако, способность измерить усилия как показано отклонением cantilever AFM который клал его в выдающееся положение в производить съемку механически свойств биологических поверхностей образца. Вдоль путя, различные методы воображения были начаты для того чтобы изучить биологические структуры и функции включая инертный материал-установленный грифель для воображения живут клетками погруженными в воду в физиологопсихологических буфферных разрешениях проблемы так же, как AFM в комбинации с оптически спектроскопией. В Настоящее Время, технология AFM быстро добавляет новые возможности для того чтобы обнаружить различные физические свойства и манипулировать биологические реальности на nanoscale.

Микроскопия Електропроводимостьи Иона

Независимо, различная технология SPM была начата Hansma et al. в 1989, предлагающ замечательную внеконтактную жидкостную возможность воображения. В микроскопии Електропроводимостьи Иона (ICM или SICM для акронима «скеннирования "), nanopipette стекла (См. Диаграмма 1) заполненная с течением иона чувств электролита к обратной связи свое положение по отношению к образцам вполне погрузило в жидкостном буфере. В Виду Того Что расстояние подсказк-образца поддержано путем держать ионное течение постоянн вместо придавать физическое усилие к образцу, это идеально инструмент для того чтобы получить стабилизированное изображение мягких и липких биологических образцов.

Смоква 1. Не Похож На AFM где, котор микро--подвергли механической обработке cantilever использован как зонд, ICM использует зонд пипетки сделанный из стекла или кварца ряд которого внутренний диаметров 80~100 nm для стекла и 30 до 50 nm для кварца соответственно.

Подобно к Просматривая Микроскопии Прокладывать Тоннель в окружающем воздухе, ICM работает в жидкости без физического контакта с образцом. Один электрод помещен внутри пипетки, пока другое расположено в разрешении ванны (См. Диаграмму 2). Когда внешнее смещение прикладной между этими 2 электродами, настоящая подача обнаружена через дирижируя ионы. В замыкать общая электрическая цепь, одному нужно определить 2 электрического сопротивления на канале если допустить, что сопротивление разрешения ванны незначительно. Первое электрическое сопротивление исходит от формы усеченного конуса пипетки пока второе приводит к от расстояния между пипеткой и поверхностью образца. Когда пипетка далеко от поверхности, последнее электрическое сопротивление умаляет, достигающ насыщенное течение потому что сопротивление должное к форме подсказки почти постоянн во время измерения (См. Диаграмму 3a). По Мере Того Как пипетка получает ближе к образцу однако, том проводного канала иона между зондом и образцом будет более малым (См. Диаграмму 3a), приводящ к в быстром уменшении ионного течения, которое в свою очередь использовано по мере того как сигнал обратной связи справки (См. Диаграмму 3b). Одно может также приложить модуляцию AC к методу для того чтобы достигнуть более стабилизированной деятельности во время измерения.

FIG. 2. В ICM, настоящая подача между 2 электродами обнаружена через дирижируя ионы в разрешении. По Мере Того Как пипетка получает ближе к поверхности образца, том проводного канала иона между 2 электродами будет более малым, быстро уменьшающ ионное течение.

Хотя ICM был развит много лет тому назад, он широко не был использован во время последней декады должной к сложности измерительного оборудования и последующая рабочая нестабильность, в частности большое требование к Z-Ширины полосы частот для правильной обратной связи Z-Сервопривода, ключевой bottleneck отжимает XE-Био.

FIG. 3. Схематическая диаграмма Деятельности SICM

Воображение В Реальном Маштабе Времени Мембраны Клетки с SICM

Мембрана клетки вероятно самый важный компонент клетки. Большая Часть из клетчатых деятельностей посредничана через мембрану, единственную сетчатую микроструктуру найденную в всех типах клеток в живущих организмах. Однако, весьма трудно контролировать мембрану в реальном маштабе времени клетки на маштабе нанометра. В частности, транспарант мембраны делает его фактически невозможным наблюдать с оптически микроскопией.

На Диаграмму 4 показано изображения SICM клеток COS-1 в реальном маштабе времени, которые преобразованы от фиброцита CV-1 с вирусом 40 simian (SV40) от обезьяны нормальной почки взрослой Африканской зеленой. Клетки были в реальном маштабе времени и стабилизированы во время всей продолжительности воображения ICM, не показывая никакие знаки физического ухудшения качества. Линия фиброцита придерживается к стеклу и пластмассе в культуре и вообще использована как хозяин transfection. Желтые стрелки в FIGS. 4 (a) и 4 (b) показывают как фиброциты поступают когда 2 растущих мембраны клетки вступают в противоречия. Часто, 2 соседских клетки показывают различные уровни деятельности при реснич как показано в FIGS. 4 (c) и 4 (d). Более Высокой плотностью структуры реснич можно наблюдать в фиброците A сравненном к B и такие различные плотности даже более очевидны в изображении участка Диаграммы 4 (d). Такие структурные разницы почти невозможны для того чтобы наблюдать с оптически микроскопией или традиционным AFM. Изображение топографии ICM клетки легкего мыши в Диаграмме 5 (a) славно показывает что детали живущей клетки которой измерило изображение совершенно другой в мертвой и высушенной клетке. Furthermore, изображение ошибки ICM настоящее в Диаграмме 5 (b) показывает метку тракции клетки на дне после сужения клетки клетки в реальном маштабе времени мышцы мыши (C2C12). Последовательные изображения ICM в Диаграмме 6 показывают microvilli на поверхности клетки и, котор вытерпели структурах мембраны клетки во время сигналить в процессе.

FIG. 4. изображения SICM клетки COS-1 в реальном маштабе времени: (a) и (c) изображения SICM которых размер развертки 30 um и 40 um, соответственно. (b) и (d) соответствуя изображения участка.

FIG. 5. топография ICM изображений в реальном маштабе времени клетки легкего мыши (a) и ошибки ICM настоящих клетки в реальном маштабе времени мышцы мыши (C2C12) (b)

FIG. 6. SICM клетки печенки

Пристрелнные Локализованные Стимулирование и Контроль Клетчатой Деятельности

Используя пипетку заполненную жидкостью для ICM вместо cantilever кремния для AFM раскрывает тропа для новых аналитически возможностей. Идеал для образцов воображения мягких биологических в жидкости, как живущие клетки, ICM можно легко приспособиться к хозяину качественного и количественного биохимического стимулирования на одиночных клетках и изучениях motility клетки, применения которых включают пристрелнные локализованные стимулирование и контроль (См. Диаграмму 7), и клетчатую поставку снадобья. В пристрелнном локализованном стимулировании, одно наводит движение клетки путем придавать локализованное давление через отверстие пипетки и контролирует последующие реакции. Furthermore, функциональную возможность ICM можно расширить к изучению динамики в реальном маштабе времени клетки в ответ на пристрелнное стимулирование химиката или снадобья, достигая точно контролируемой электрофизиологии на nanoscale. Поле одноячеистого исследования теперь доступно к каждому которое заинтересовано внутри, и этот мощный метод ICM революционизирует поле Биологии Клетки включая исследование поставки снадобья.

FIG. 7. Пристрелнное локализованное стимулирование может быть выполнено путем придавать контролируемое давление через отверстие пипетки поверхность которого стеклянная можно functionalized в потребность клиента.

Новое Разрешение Био-Схождения, XE-Био

Системы Парка ввели XE-Био, позволяя био разрешение для biomedical и науки о жизни, уникально совмещающ внеконтактную Атомную Микроскопию Усилия (AFM) и Микроскопию Електропроводимостьи Иона (ICM). Модульное проектирование XE-Био позволяет легкому обмену между внеконтактными AFM и ICM. Конструировано для неинвазивной деятельности в-жидкости, совмещенная возможность воображения AFM, ICM, и перевернутая оптически микроскопия делают XE-Био идеал для образцов воображения биологических в динамических условиях как живущие клетки в жидкости. Сверх Того, ICM можно более в дальнейшем приспособиться для того чтобы включить хозяина мощных применений в электрофизиологии nanoscale.

Источник: Системы Парка

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Системы Парка.

Date Added: Feb 16, 2010 | Updated: Sep 20, 2013

Last Update: 20. September 2013 04:57

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit