离子导率显微学 (ICM) - 新的章节在细胞的研究中由公园系统的

包括的事宜

关于公园系统
没有接触的液体想象和 Nanoscale Electroscopy
在生物的基本 (AFM)强制显微学
离子导率显微学
与 SICM 的活细胞膜想象
蜂窝电话活动被瞄准的局限化的刺激和监控
新的生物汇合解决方法, XE 生物

关于公园系统

公园系统基本强制显微镜 (AFM)技术领先者,提供解决所有研究和行业 nanoscale 应用的需求的产品。 允许在液体和空电设施的真的没有接触的想象的一个唯一扫描程序设计,所有系统与创新和强大的选项一个较的列表是完全兼容的。 所有系统是被设计的容易使用、准确性和耐久性在头脑里,并且提供您的客户以最终资源为 meetiong 所有今后需要。

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没有接触的液体想象和 Nanoscale Electroscopy

这个细胞是强调所有生物系统的根本构件。 不计其数的工作成绩由科学技术的多种域做更好了解此复杂系统。 现在,我们通过引入离子导率显微学在细胞的研究中打开一个新的章节 (ICM),真的技术突破。 与多种光学显微学技术一起,此技术推进将通过启用被瞄准的局限化的在此以前不可访问蜂窝电话活动刺激和非破坏性的监控提供在细胞生物学的一个唯一和史无前例的机会给其他分析技术。

在生物的基本 (AFM)强制显微学

虽然毫微米缩放比例解决方法可以由电子显微镜术达到 (EM),必须在电子显微镜想象之前冻结,修理,烘干和处理范例,并且起因于这样范例处理的形态更改总是所有 EM 研究的主要关心。 AFM,原来地构想为材料学,接受对其潜在的生物想象功能的若干早关注。 然而,它是这个能力评定强制如表示由放它到在调查生物范例表面机械性能的突起 AFM 悬臂的偏折。 多种成象技术被开发学习生物结构,并且功能包括想象的惰性材料被挂接的铁笔在生理缓冲溶液居住细胞被淹没以及 AFM 与光学分光学的组合。 目前, AFM 技术迅速地添加新的功能检测多种物理属性和操作生物实体在 nanoscale。

离子导率显微学

独立地,在 1989年不同的 SPM 技术由 Hansma 等开发,提供一个卓越的没有接触的液体想象功能。 在离子导率显微学 (ICM 或 SICM “扫描首字母缩略词的 "),玻璃 nanopipette (参见图 1) 充满电解质意义离子当前对其位置相对范例在液体缓冲完全地浸没的反馈。 因为技巧范例距离通过保持离子当前维护恒定而不是应用体力于这个范例,它是得到软和粘性生物范例的一个稳定的图象的一个理想的工具。

图 1。 不同于微型用机器制造的悬臂使用作为探测的 AFM, ICM 使用吸移管探测内在直径范围 80~100 毫微米玻璃的和 30 - 50 各自石英的毫微米的由玻璃制成或石英。

类似于在自由流通的空气的浏览的挖洞显微学, ICM 在液体运行,不用与这个范例的体接触。 一个电极被安置在吸移管里面,而别的位于浴解决方法 (参见图 2)。 当外部偏心是应用的在这两个电极之间时,当前流通过执行的离子被检测。 在完成整体电路,一个需要占二个电阻在假设的通道浴解决方法的阻力是微不足道的。 当第二起因于吸移管和范例表面之间时的距离第一个电阻从吸移管的截锥形状发出。 当吸移管是远离表面时,这个后电阻减少,到达饱和的当前,因为阻力由于技巧形状在这个评定期间是几乎恒定的 (参见图 3a)。 然而当吸移管获得离这个范例较近,导电性离子通道的数量在探测和这个范例之间的变得小 (参见图 3a),造成离子当前的迅速减少,反过来使用,当参考反馈信号 (参见图 3b)。 在评定期间,一可能也适用 AC 模块化于这个技术为了达到更加稳定的运算。

图 2。 在 ICM,在二个电极之间的当前流通过在这个解决方法的执行的离子被检测。 当吸移管获得离范例表面较近,导电性离子通道的数量在二个电极之间的变得更小,迅速地减少离子当前。

虽然 ICM 被发展了许多岁月前,它在最后十年期间不是用途广泛由于手段复杂,并且随后的可操作的不稳定性,特别是适当的 Z 伺服反馈的大 Z 带宽需求,一个关键瓶颈由 XE 生物解决。

图 3. SICM 运算简图

与 SICM 的活细胞膜想象

细胞膜很可能是细胞的最重要的要素。 大多蜂窝电话活动通过膜,在细胞的所有类型找到的唯一的蜂窝电话结构被斡旋在生物的。 然而,监控活细胞膜在毫微米缩放比例是非常难的。 特别是,膜的透明度使实际上不可能观察与光学显微学。

图 4 显示活 COS-1 细胞的 SICM 图象,从 CV-1 与猿的病毒 40 (SV40) 的成纤维细胞被变换从正常肾脏成人非洲青猴。 细胞在 ICM 想象的整个期限时不是活和稳定的,显示实际恶化的迹象。 成纤维细胞线路遵守玻璃和塑料在文化和一般被利用作为转染主机。 在 Figs. 4 (a) 和 4 的黄色箭头 (b) 显示成纤维细胞如何正常运行,当二生长细胞膜碰撞。 通常,如 Figs. 4 (c) 和 4 (d) 所显示,二个相邻的细胞陈列纤毛活动的不同的级别。 高密度纤毛结构在这个成纤维细胞 A 可以被观察与 B 比较,并且这样不同的密度是更加明显的在图 4 (d) 的阶段图象。 这样结构上的区别几乎无法观察与光学显微学或传统 AFM。 ICM 鼠标肺细胞的地势图象在表 5 (a) 恰好显示评定图象一个活细胞的详细资料是完全不同的在停止和干电池。 此外, ICM 当前错误图象在表 5 (b) 在活鼠标肌细胞以后显示在底层的细胞牵引标记 (C2C12) 的细胞收缩。 连续的 ICM 图象在表 6 显示在细胞表面和细胞膜的持续的结构的微绒毛在迅速移动期间在进程。

图 4. 活 COS-1 细胞的 SICM 图象: (a) 和 (c) 分别为扫描范围是 30 um 和 40 um 的 SICM 图象。 (b) 和 (d) 是对应的阶段图象。

图 5. 活鼠标肌细胞 (C2C12) (b) 的活鼠标肺细胞 (a) 和 ICM 当前错误图象 ICM 地势

图 6. 肝细胞 SICM

蜂窝电话活动被瞄准的局限化的刺激和监控

使用 ICM 的一根流体充盈的吸移管而不是 AFM 的硅悬臂开张新的分析可能性的路。 想象软的生物范例的理想在液体,例如活细胞, ICM 可以容易地适应定性和定量生物化学的刺激的主机在单细胞和细胞能动性研究的,应用包括被瞄准的局限化的刺激和监控 (参见图 7) 和蜂窝电话药物发运。 在被瞄准的局限化的刺激,一个通过施加局限化的压导致细胞移动通过吸移管漏洞并且监控随后的回应。 此外, ICM 的机能可以延伸到活细胞动力的研究以回应被瞄准的化学制品或药物刺激,达到精密地在 nanoscale 的受控电生理学。 单细胞研究的域对感兴趣的每个人现在是可访问的,并且此强大的 ICM 技术将改革细胞生物学的域包括药物发运研究。

图 7. 被瞄准的局限化的刺激可以通过施加受控压完成通过玻璃表面可以每客户的需要 functionalized 的吸移管漏洞。

新的生物汇合解决方法, XE 生物

公园系统引入 XE 生物,生物和生命科学的一个启用的生物解决方法,唯一地结合没有接触的基本强制显微学 (AFM)和离子导率显微学 (ICM)。 模块设计 XE 生物允许在没有接触的 AFM 和 ICM 之间的容易的替换。 设计为非侵入性的液体运算, AFM 的联合的想象功能, ICM 和被倒置的光学显微学做想象生物范例的 XE 生物理想在动态条件例如在液体的活细胞。 而且, ICM 在 nanoscale 电生理学方面可以进一步适应启用许多强大的应用。

来源: 公园系统

关于此来源的更多信息请参观公园系统

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

Last Update: 20. September 2013 04:54

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