如何克服囊泡转运成像的挑战

挑战的背景

细胞外或细胞内囊泡在细胞间/细胞内通讯中起着重要的作用。毫不奇怪，内吞途径的失调会影响许多疾病，如癌症、糖尿病、心血管疾病等。此外，内吞途径也可作为治疗性分子传递的有价值的工具。因此，深入了解囊泡转运和内吞途径对于促进对疾病的更深理解和新疗法的开发是极其重要的。

然而，有效成像囊泡运输是一项艰巨的任务，研究人员需要克服一些挑战才能做到这一点。囊泡成像的主要挑战是避免光毒性、光漂白以及对快速采集速度和高成像分辨率的要求(在固定细胞或活成像分析中)。这些挑战不仅止于获取图像;采集后囊泡跟踪分析也是一项艰巨的任务。这里我们将重点讨论囊泡传输成像的速度和分辨率要求。

图1:m樱桃- c2 β与f -肌动蛋白在细胞膜上定位，而GFP-C2α偶尔与f -肌动蛋白共定位

技术解决方案

基于相机的共聚焦系统是一个更好的解决方案，对活囊泡成像，不影响细胞活力由于光毒性．该设备将需要在高速和高成像分辨率下采集。

• 速度-同时可视化不同的囊泡运输事件需要一个仪器可以同时获取多个通道，由于事件的快速性质，显微镜将需要以非常快的速度获取。
• 分辨率-囊泡运输可视化所需的分辨率在XY的50-100纳米窗口内。光学显微镜的衍射极限在200 nm左右;因此，要成像囊泡的运移，就需要突破衍射极限的技术和超分辨率技术。
• 活细胞超分辨率——超分辨率技术超出了光学显微镜的衍射极限，通常需要获取大量的帧(大约10帧)^3.到10⁴图像)和/或高光强度成像。在大多数情况下，样品制备是复杂的，也有特定的荧光团的要求。所有这些要求使得目前大多数可用的超分辨率技术与活细胞成像不兼容。

囊泡成像的Andor解决方案

蜻蜓是图像细胞间传输的完整解决方案，因为其速度快、灵敏度高、分辨率高。高灵敏度相机允许检测非常微弱的信号与高量子效率。超高速低光成像是可能的蜻蜓和安铎的相机，如黑色背景Sona或iXon EMCCD系列．像共聚焦旋转盘、STORM超分辨率(分辨率~ 20 nm)或TIRF(分辨率~ 50 nm)等成像模式都可以通过蜻蜓实现，这些成像模式对泡囊研究都有优势。重要的是，任何模态都可以与超分辨率技术SRRF(超分辨率径向波动)相结合。SRRF-stream与活细胞成像兼容，提供了非常快速的超分辨活细胞成像的优势。