Een nieuw superresolutie fluorescentiegestructureerd verlichtingsmicroscopiesysteem, of fluorescentie SIM, is nu beschikbaar bij EMSL als onderdeel van de mogelijkheden voor celisolatie en systeemanalyse van het laboratorium.

Toegang tot het nieuwe instrument is via het gebruikersvoorstelproces van EMSL. Het EMSL-gebruikssysteem vermeldt het als Microscoop:Fluorescentie, Super resolutie gestructureerde verlichting.

Geclassificeerd als een superresolutiemicroscoop, de fluorescentie-SIM levert een aanzienlijk hogere ruimtelijke resolutie beeldvorming dan conventionele lichtmicroscopen. Het oplossend vermogen van de fluorescentie-SIM is ongeveer 100-130 nanometer. Lichtmicroscopen kunnen geen structuren oplossen die kleiner zijn dan ongeveer 250-300 nanometer. Om dat in perspectief te plaatsen, een watermolecuul is kleiner dan één nanometer, en een typische kiem is ongeveer 1, 000 nanometer.

De fluorescentie-simkaart maakt beelden met superresolutie in drie dimensies. Als u monsters en hun ruimtelijke verdeling in 3D kunt bekijken, krijgt u meer informatie voor een duidelijker wetenschappelijk begrip.

Volgens Galya Orr, senior onderzoeker en competentieleider van EMSL CISA, de fluorescentie SIM is een krachtig instrument voor de studie van moleculaire celbiologie, inclusief microbiologie. Het stelt onderzoekers in staat om live, intacte gehydrateerde cellen.

"Het mooie van de fluorescentie-simkaart is dat je met cellen in hun oorspronkelijke vorm werkt, ’ zei Orr.

"Een huidige wetenschappelijke uitdaging in microscopie en beeldvorming is om dynamische experimenten te doen waarbij we dingen in realtime en onder reële omstandigheden kunnen observeren, " zei Dave Koppenaal, chief technology officer voor EMSL. "De fluorescentie-SIM stelt ons in staat om ter plaatse experimenten uit te voeren."

De fluorescentie-simkaart maakt gebruik van standaard fluorescerende kleurstoffen en kleuringsprotocollen, in tegenstelling tot sommige fluorescentiemicroscopen met superresolutie die specifieke fluorescerende moleculen nodig hebben om monsters te kleuren.

"Je kunt ruimtelijke informatie oplossen met een resolutie van 100 nanometer, wat je met andere fluorescentiemicroscopen niet kunt, " zei Orr. "Als je een specifiek eiwit in een bacterie wilt bestuderen, je kunt dat eiwit in een andere kleur laten gloeien en het superresolutie-beeldvormingssysteem gebruiken om het ruimtelijke en temporele expressiepatroon van het eiwit te identificeren in relatie tot andere moleculen en cellulaire structuren om een ​​beter begrip te krijgen van de functie van dat eiwit."

De fluorescentie-SIM verbetert de bestaande biologiemogelijkheden van EMSL aanzienlijk. Het instrument zal onderzoekers helpen bij het onderzoeken van vragen over bio-energie, bio-productie, koolstofrecycling en andere processen waarbij levende cellen betrokken zijn. De fluorescentie-SIM zal vooral nuttig zijn bij de studie van synthetische biologie, het ontwerpen en bouwen van nieuwe biologische functies en systemen die niet in de natuur voorkomen.

"Er zijn slechts een handvol superresolutiemicroscopietechnieken, " zei Koppenaal. "De fluorescentie SIM is een van de nieuwere, dus het is nog niet overal verkrijgbaar. Dit zou zowel PNNL-medewerkers als EMSL-gebruikers moeten aanspreken omdat het een vrij uniek instrument is. EMSL is er trots op deze mogelijkheid te beheren."