離子導率顯微學 (ICM) - 新的章節在細胞的研究中由公園系統的

包括的事宜

關於公園系統
沒有接觸的液體想像和 Nanoscale Electroscopy
在生物的基本 (AFM)強制顯微學
離子導率顯微學
與 SICM 的活細胞膜想像
蜂窩電話活動被瞄準的局限化的刺激和監控
新的生物匯合解決方法, XE 生物

關於公園系統

公園系統基本強制顯微鏡 (AFM)技術領先者,提供解決所有研究和行業 nanoscale 應用的需求的產品。 允許在液體和空電設施的真的沒有接觸的想像的一個唯一掃描程序設計,所有系統與創新和強大的選項一個較的列表是完全兼容的。 所有系統是被設計的容易使用、準確性和耐久性在頭腦裡,并且提供您的客戶以最終資源為 meetiong 所有今後需要。

吹噓 AFM 行業的悠久的歷史,產品公園系統的全面投資組合,軟件、服務和專門技術由我們的承諾仅符合给我們的客戶。

沒有接觸的液體想像和 Nanoscale Electroscopy

這個細胞是強調所有生物系統的根本構件。 不計其數的工作成績由科學技術的多種域做更好瞭解此複雜系統。 現在,我們通過引入離子導率顯微學在細胞的研究中打開一個新的章節 (ICM),真的技術突破。 與多種光學顯微學技術一起,此技術推進將通過啟用被瞄準的局限化的在此以前不可訪問蜂窩電話活動刺激和非破壞性的監控提供在細胞生物學的一個唯一和史無前例的機會給其他分析技術。

在生物的基本 (AFM)強制顯微學

雖然毫微米縮放比例解決方法可以由電子顯微鏡術達到 (EM),必須在電子顯微鏡想像之前凍結,修理,烘乾和處理範例,并且起因於這樣範例處理的形態更改總是所有 EM 研究的主要關心。 AFM,原來地構想為材料學,接受對其潛在的生物想像功能的若乾早關注。 然而,它是這個能力評定強制如表示由放它到在調查生物範例表面機械性能的突起 AFM 懸臂的偏折。 多種成像技術被開發學習生物結構,并且功能包括想像的惰性材料被掛接的鐵筆在生理緩衝溶液居住細胞被淹沒以及 AFM 與光學分光學的組合。 目前, AFM 技術迅速地添加新的功能檢測多種物理屬性和操作生物實體在 nanoscale。

離子導率顯微學

獨立地,在 1989年不同的 SPM 技術由 Hansma 等開發,提供一個卓越的沒有接觸的液體想像功能。 在離子導率顯微學 (ICM 或 SICM 「掃描首字母縮略詞的 "),玻璃 nanopipette (參見圖 1) 充滿電解質意義離子當前對其位置相對範例在液體緩衝完全地浸沒的反饋。 因為技巧範例距離通過保持離子當前維護恆定而不是應用體力於這個範例,它是得到軟和粘性生物範例的一個穩定的圖像的一個理想的工具。

圖 1。 不同於微型用機器製造的懸臂使用作為探測的 AFM, ICM 使用吸移管探測內在直徑範圍 80~100 毫微米玻璃的和 30 - 50 各自石英的毫微米的由玻璃製成或石英。

類似於在自由流通的空氣的瀏覽的挖洞顯微學, ICM 在液體運行,不用與這個範例的體接觸。 一個電極被安置在吸移管裡面,而別的位於浴解決方法 (參見圖 2)。 當外部偏心是應用的在這兩個電極之間時,當前流通過執行的離子被檢測。 在完成整體電路,一个需要佔二個電阻在假設的通道浴解決方法的阻力是微不足道的。 當第二起因於吸移管和範例表面之間時的距離第一個電阻從吸移管的截錐形狀發出。 當吸移管是遠離表面時,這個後電阻減少,到達飽和的當前,因為阻力由於技巧形狀在這個評定期間是幾乎恆定的 (參見圖 3a)。 然而當吸移管獲得離這個範例較近,導電性離子通道的數量在探測和這個範例之間的變得小 (參見圖 3a),造成離子當前的迅速減少,反過來使用,當參考反饋信號 (參見圖 3b)。 在評定期間,一可能也適用 AC 模塊化於這個技術為了達到更加穩定的運算。

圖 2。 在 ICM,在二個電極之間的當前流通過在這個解決方法的執行的離子被檢測。 當吸移管獲得離範例表面較近,導電性離子通道的數量在二個電極之間的變得更小,迅速地減少離子當前。

雖然 ICM 被發展了許多歲月前,它在最後十年期間不是用途廣泛由於手段複雜,并且隨後的可操作的不穩定性,特別是適當的 Z 伺服反饋的大 Z 帶寬需求,一個關鍵瓶頸由 XE 生物解決。

圖 3. SICM 運算簡圖

與 SICM 的活細胞膜想像

細胞膜很可能是細胞的最重要的要素。 大多蜂窩電話活動通過膜,在細胞的所有類型找到的唯一的蜂窩電話結構被斡旋在生物的。 然而,監控活細胞膜在毫微米縮放比例是非常難的。 特別是,膜的透明度使實際上不可能觀察與光學顯微學。

圖 4 顯示活 COS-1 細胞的 SICM 圖像,從 CV-1 與猿的病毒 40 (SV40) 的成纖維細胞被變換從正常腎臟成人非洲青猴。 細胞在 ICM 想像的整個期限時不是活和穩定的,顯示實際惡化的跡象。 成纖維細胞線路遵守玻璃和塑料在文化和一般被利用作為轉染主機。 在 Figs. 4 (a) 和 4 的黃色箭頭 (b) 顯示成纖維細胞如何正常運行,當二生長細胞膜碰撞。 通常,如 Figs. 4 (c) 和 4 (d) 所顯示,二個相鄰的細胞陳列纖毛活動的不同的級別。 高密度纖毛結構在這個成纖維細胞 A 可以被觀察與 B 比較,并且這樣不同的密度是更加明顯的在圖 4 (d) 的階段圖像。 這樣結構上的區別幾乎無法觀察與光學顯微學或傳統 AFM。 ICM 鼠標肺細胞的地勢圖像在表 5 (a) 恰好顯示評定圖像一個活細胞的詳細資料是完全不同的在停止和乾電池。 此外, ICM 當前錯誤圖像在表 5 (b) 在活鼠標肌細胞以後顯示在底層的細胞牽引標記 (C2C12) 的細胞收縮。 連續的 ICM 圖像在表 6 顯示在細胞表面和細胞膜的持續的結構的微絨毛在迅速移動期間在進程。

圖 4. 活 COS-1 細胞的 SICM 圖像: (a) 和 (c) 分別為掃描範圍是 30 um 和 40 um 的 SICM 圖像。 (b) 和 (d) 是對應的階段圖像。

圖 5. 活鼠標肌細胞 (C2C12) (b) 的活鼠標肺細胞 (a) 和 ICM 當前錯誤圖像 ICM 地勢

圖 6. 肝細胞 SICM

蜂窩電話活動被瞄準的局限化的刺激和監控

使用 ICM 的一根流體充盈的吸移管而不是 AFM 的硅懸臂開張新的分析可能性的路。 想像軟的生物範例的理想在液體,例如活細胞, ICM 可以容易地適應定性和定量生物化學的刺激的主機在單細胞和細胞能動性研究的,應用包括被瞄準的局限化的刺激和監控 (參見圖 7) 和蜂窩電話藥物發運。 在被瞄準的局限化的刺激,一个通過施加局限化的壓導致細胞移動通過吸移管漏洞并且監控隨後的回應。 此外, ICM 的機能可以延伸到活細胞動力的研究以回應被瞄準的化學製品或藥物刺激,達到精密地在 nanoscale 的受控電生理學。 單細胞研究的域對感興趣的每個人現在是可訪問的,并且此強大的 ICM 技術將改革細胞生物學的域包括藥物發運研究。

圖 7. 被瞄準的局限化的刺激可以通過施加受控壓完成通過玻璃表面可以每客戶的需要 functionalized 的吸移管漏洞。

新的生物匯合解決方法, XE 生物

公園系統引入 XE 生物,生物和生命科學的一個啟用的生物解決方法,唯一地結合沒有接觸的基本強制顯微學 (AFM)和離子導率顯微學 (ICM)。 模塊設計 XE 生物允許在沒有接觸的 AFM 和 ICM 之間的容易的替換。 設計為非侵入性的液體運算, AFM 的聯合的想像功能, ICM 和被倒置的光學顯微學做想像生物範例的 XE 生物理想在動態條件例如在液體的活細胞。 而且, ICM 在 nanoscale 電生理學方面可以進一步適應啟用許多強大的應用。

來源: 公園系統

關於此來源的更多信息请請參觀公園系統

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

Last Update: 20. September 2013 04:54

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit