Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom zijn transmissie positron -microscoop en akoestisch belangrijk om te begrijpen hoe levende cellen functioneren?

U vraagt naar drie belangrijke microscopietechnieken die ongelooflijk nuttig zijn om te begrijpen hoe levende cellen functioneren:

1. Transmissie -elektronenmicroscopie (TEM)

* wat het doet: TEM gebruikt een elektronenstraal om een zeer dun monster te verlichten. De elektronen passeren het monster en het resulterende beeld wordt geprojecteerd op een scherm of detector.

* Waarom het belangrijk is voor de celfunctie:

* Hoge resolutie: TEM biedt ongelooflijk gedetailleerde afbeeldingen, waardoor we de interne structuren van cellen op de nanometerschaal kunnen zien. Dit betekent dat we organellen zoals mitochondria, het endoplasmatische reticulum en zelfs individuele eiwitten kunnen visualiseren.

* onthullende 3D -structuur: TEM kan worden gebruikt om 3D -reconstructies van cellen te creëren, waardoor we een beter begrip hebben van hoe deze structuren samenwerken en samenwerken.

* Cellulaire processen begrijpen: Door beelden van cellen in verschillende stadia van hun levenscyclus of onder verschillende omstandigheden te bestuderen, helpt TEM ons te begrijpen hoe cellulaire processen zoals celdeling, eiwitsynthese en energieproductie optreden.

2. Positron -emissietomografie (PET)

* wat het doet: PET gebruikt een radioactieve tracer (meestal een glucose -analoog) die in het lichaam wordt geïnjecteerd. De tracer wordt opgenomen door cellen die metabolisch actief zijn. De positron die door de tracer wordt uitgezonden, werkt samen met elektronen in het lichaam en produceert gammastralen die worden gedetecteerd door een scanner.

* Waarom het belangrijk is voor de celfunctie:

* Metabole activiteit: PET stelt ons in staat om de metabole activiteit van verschillende weefsels en organen, inclusief individuele cellen te meten. Dit is nuttig om te begrijpen hoe cellen energie en voedingsstoffen gebruiken, en hoe dit verandert onder verschillende omstandigheden.

* Diagnose en monitoring van de ziekte: PET wordt gebruikt om een breed scala aan ziekten te diagnosticeren en te volgen, waaronder kanker, de ziekte van Alzheimer en hartaandoeningen. Het helpt gebieden van abnormale metabole activiteit te identificeren die kunnen wijzen op ziekteprocessen.

3. Akoestische microscopie (AM)

* wat het doet: AM gebruikt geluidsgolven om afbeeldingen van structuren in cellen te maken. Deze geluidsgolven kunnen worden gereflecteerd, gebroken of geabsorbeerd door verschillende structuren in de cel, waardoor we ertussen kunnen onderscheiden.

* Waarom het belangrijk is voor de celfunctie:

* Niet-invasieve beeldvorming: AM is een niet-invasieve techniek, wat betekent dat het geen gebruik van kleurstoffen of andere middelen vereist die mogelijk cellen kunnen beschadigen. Dit maakt het bijzonder nuttig voor het bestuderen van levende cellen.

* Mechanische eigenschappen meten: AM kan worden gebruikt om de mechanische eigenschappen van cellen te meten, zoals hun stijfheid en elasticiteit. Deze informatie is belangrijk om te begrijpen hoe cellen omgaan met hun omgeving en hoe ze reageren op externe stimuli.

* Celfunctie en ziekte: AM wordt gebruikt om de celfunctie in verschillende omstandigheden te bestuderen, zoals de veranderingen in mechanische eigenschappen die optreden tijdens de ontwikkeling van kanker.

Belangrijke opmerking: Hoewel TEM typisch niet wordt gebruikt voor levende cellen vanwege de vereiste monsterbereidingstechnieken, zijn de andere twee technieken (PET en AM) waardevol voor het bestuderen van de celfunctie in levende organismen.