Сочетание анализа изображений с методом трехмерной микроскопии позволяет исследователям количественно оценивать новые или малоизученные феномены клеточной биологии, согласно новому исследованию, опубликованному 19 декабря в журнале открытого доступа PLOS Biology Матье Фрешина из Швейцарии. компания Nanolive и коллеги. Этот метод, вероятно, поможет объяснить малопонятные аспекты поведения клеточных органелл - функциональных компартментов внутри клетки.
Для изучения живых клеток доступен широкий спектр методов, но многие из них имеют внутренние ограничения, такие как необходимость повреждающих уровней света, использование мешающих красителей или плохой контраст и разрешение.
Относительно новая форма микроскопии, называемая голотомографической микроскопией, преодолевает некоторые из этих ограничений, разделяя световой пучок, отклоняя одну часть и пропуская другую через образец. Когда две части рекомбинируются, различия в их волновых формах можно использовать для создания изображения на основе различий в показателе преломления компонентов клетки. Наклоняя образец, несколько таких изображений можно объединить для создания трехмерного изображения клетки. Весь процесс выполняется без красителей и при очень низком уровне освещения, что позволяет сохранить структурную и поведенческую целостность клетки во время захвата изображения.
В текущем исследовании авторы применили несколько методов обработки изображений для извлечения количественных данных из своих голотомографических изображений. Применяя свои методы, они впервые количественно оценили поток капель жира внутри целой клетки, измерив скорость их образования и изменения массы с течением времени и выявив новые аспекты их динамики, включая синхронизацию набухания среди подмножества капель..
Способность микроскопической техники одновременно собирать данные со всей клетки позволила авторам предоставить важную новую информацию об интригующем, но малопонятном процессе вращения органелл. Здесь, в преддверии митоза (этапа клеточного цикла, на котором ядро делится надвое), исследователи показывают, что все ядро поворачивается на 80-700 градусов в течение периода от нескольких минут до нескольких часов.
Возможность не только наблюдать, но и измерять динамику невозмущенных живых клеток посредством применения методов количественного определения к голо-томографической микроскопии, вероятно, приведет к открытию принципиально нового поведения клеток и новому пониманию также ранее изучал явления», - сказал Фрешин.