25 Jul 3-D-Mikroskopie mit Superauflösung
Trotz enormer Verbesserungen in der Mikroskopie gibt es immer noch eine bemerkenswerte Lücke zwischen der 2-D-Auflösung und der Tiefenauflösung. Eine Methode, diese Lücke zu schließen hat nun ein Forscherteam entwickelt.
Die neue Methode basiert auf der metallinduzierten Energieübertragung (MIET). Die außergewöhnliche Tiefenauflösung der MIET-Bildgebung in Kombination mit der außergewöhnlichen lateralen Auflösung der Einzelmolekül-Lokalisierungsmikroskopie – insbesondere mit einer Methode namens direkte stochastische optische Rekonstruktionsmikroskopie (dSTORM) – ermöglicht eine isotrope, dreidimensionale Superauflösung von subzellulären Strukturen. Darüber hinaus wird eine Zweifarben-MIET-dSTORM eingesetzt, um zwei verschiedene zelluläre Strukturen dreidimensional abzubilden, zum Beispiel Mikrotubuli und Clathrin-beschichtete Pits. Das sind winzige Strukturen innerhalb von Zellen, die zusammen im selben Bereich existieren.
MIET-SMLM-Bildgebung von Mikrotubuli und Clathrin-Gruben in COS7-Zellen. Die spektrale Aufspaltung (eingefügtes Bild) lässt eine effiziente Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Zielen zu, und die MIET-Bildgebung (rechts) liefert Höhenprofile mit außergewöhnlich hoher Auflösung. Bild: Universität Göttingen
In jedes konfokale Fluoreszenzmikroskop integrierbar
Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen, an dem auch die Universität Würzburg und das Center for Cancer Research in den USA beteiligt sind, hat diese Technik der isotropen Auflösung entwickelt. „Durch die Kombination der etablierten Konzepte haben wir eine neue Technik für die Super-Resolution-Mikroskopie entwickelt“, sagt Dr. Jan Christoph Thiele von der Universität Göttingen. „Ihr Hauptvorteil ist, dass sie trotz eines relativ einfachen Aufbaus eine extrem hohe Auflösung in drei Dimensionen ermöglicht.“ Dr. Oleksii Nevskyi, ebenfalls beteiligter Forscher, ergänzt: „Dies wird ein leistungsfähiges Werkzeug mit zahlreichen Anwendungen sein, um Proteinkomplexe und kleine Organellen mit Sub-Nanometer-Genauigkeit aufzulösen.“ Jeder, der Zugang zu einem konfokalen Mikroskop mit einem schnellen Laserscanner und der Möglichkeit zur Messung der Fluoreszenzlebensdauer habe, solle diese Technik ausprobieren, empfiehlt Nevskyi.
Originalpublikation:
[Jan-Christoph Thiele et al., Isotropic three-dimensional dual-color super-resolution microscopy with metal-induced energy transfer. Science Advances, 2022. http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo2506]
Quelle: www.uni-goettingen.de
Bild: Universität Göttingen / Alexey Chizhik
