生物显微的突破性新颖方法

发布时间: 2020-07-20 15:05:26   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

 

2020714日,圣路易斯华盛顿大学的研究人员发现了一种有效和准确地测量分子位置的点扩展函数(PSFs)的机制,称为方差上限(VUB) 他们相信,这将帮助科学家和临床医生了解人体内正在发生的分子水平的事情。

研究人员专门使用荧光分子与淀粉纤维结合,并测量它们在结构上的差异。事实证明,在这样做的过程中,他们找到了一种方法来绕过实验室中与单分子定位显微镜(SMLM)和单分子取向定位显微镜(SMOLM)相关的典型限制,这些限制很难跟踪分子的运动。

   

. 瞬时淀粉蛋白结合(Tab)SMLMSMOLM使用Nile red(NR)

SMOLM用于观察分子是如何组装的,或者它们是如何在各种蠕动的、液体状的软物质中移动的。”华盛顿大学电子与系统工程Preston M.Green系助理教授Mattew Lew,“例如,SMOLM可以用来观察分子马达如何在细胞内移动货物,受体如何打开和关闭,让分子进出细胞,或者观察分子如何在纳米粒子的孔隙中移动,以获得替代能源的应用。”

最近发表的一项来自Lew和他的同事的研究指出,虽然PSFs一次只测量一个方向,但他们设计的方法可以一次测量许多方向,而且速度很快。他们报告说,借助VUB,该团队能够测量淀粉纤维上的荧光,并准确地测量这些网络中的图像差异。

该团队使用Nile red(NR),一种荧光分子与生物结构结合,只有当它附着在特定的研究目标上时才能发出光。

研究人员说,使用VUB能够提高SMOLM在测量阿尔茨海默病和帕金森病患者大脑中常见的纤维定位方面的有效性。他们观察到了荧光分子沿纤维长轴的结合。

Lew说:“在正常的荧光显微镜下,所有的纤维看起来都是一样的,但SMOLM看到了这些纤维是如何形成的。

研究人员基于SMOLM提供的瞬时淀粉蛋白结合的重要线索,设想了其结构和毒性。这将有助于寻找有效治疗这些疾病的方法。

Lew说:“制药业已经花费了数百亿美元来制造药物,这些药物非常有效地从患者中去除所有全身淀粉蛋白β,没有任何临床益处。这些蛋白质组件的结构与它们对神经元的积极和有害影响相关,但这种确切的关系是模糊的,也不是很清楚。我们正在使用SMOLM来推动这种思想的前沿研究。”

该研究发表在Optica (www.doi.org/10.1364/Optica.388157)

 

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