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還在煩惱怎么觀察細(xì)胞膜？何不試試TIRF！
生物膜是維持細(xì)胞基本形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家越來越多地發(fā)現(xiàn)生物膜，尤其起基礎(chǔ)作用的細(xì)胞膜，在遺傳信息傳遞、外界刺激感受、離子運輸和維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定等幾乎所有細(xì)胞內(nèi)外間的交流發(fā)揮不可替代作用，因此衍生出如膜生物學(xué)、信號通路學(xué)等多個專門研究細(xì)胞膜的分支學(xué)科。
細(xì)胞膜屬于亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由于其厚度十分?。?~8 nm）且物理上是彈性半透性的不規(guī)則 3D 結(jié)構(gòu)，而且隨生物種類、組織類型的功能差異變化巨大，因此在研究時，對細(xì)胞膜的觀察常常成為科學(xué)家面臨的一道難題。
對于細(xì)胞膜的觀察工具，我們首先想到的是普通的倒置熒光顯微鏡，或者共聚焦顯微鏡。但是，做過的同學(xué)都知道，這既需要大量的摸索經(jīng)驗，有時也需要一些運氣，因此，簡單可靠、重復(fù)性好且分辨率高的細(xì)胞膜成像工具成為越來越多科學(xué)工作者的期望。
▲ Leica DMi8 Infinity TIRF with Live Cell
今天，給大家介紹一款專業(yè)膜成像工具——Leica DMi8 Infinity TIRF 全內(nèi)反射熒光顯微鏡。
廢話不多說，先上幾個結(jié)果：
動物細(xì)胞膜觀察
視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞細(xì)胞膜上的皮層肌動蛋白遷移
斯坦福大學(xué) Tobias Meyer 實驗室 Anjali bisaria 使用 Leica DMi8 Infinity TIRF 觀察視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)：質(zhì)膜內(nèi)表面的肌動蛋白層（actin cortex）的極化是影響細(xì)胞遷移的十分重要的促進(jìn)因素（圖1）。
▲ 圖 1：RPE-1（視網(wǎng)膜色素上皮）細(xì)胞沿纖維連接蛋白遷移
綠色--細(xì)胞膜，紅色--肌動蛋白層，TIRF mode, 100x PLAN Apo 物鏡
左圖為普通熒光顯微鏡成像，右圖為 TIRF 成像
沒有核質(zhì)背景干擾的 TIRF 中，細(xì)胞膜突出絲及極化的黃色（紅綠疊加）肌動蛋白層清晰可見，極化方向與細(xì)胞運動方向相同
經(jīng)過和普通熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡等多種方法對比，該研究小組終使用 DMi8 Infinity TIRF 觀察到了無胞質(zhì)/核背景干擾的長時間序列、高分辨率細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)動態(tài)（圖2）。
▲ 圖 2：開啟 AFC 焦面追蹤后，長時間成像仍可保持焦面穩(wěn)定、圖像清晰
每分鐘記錄一次，采集時間 3 小時
將 DMi8 Infinity TIRF 與 Navigator（導(dǎo)航和圖像拼接模塊）結(jié)合起來，可以進(jìn)行微孔板的多孔和多視野、長時間 Time-lapse（圖2）或玻片大范圍采集等各種實用的成像方式（圖3）。
▲ 圖 3：Navigator + TIRF, 100x PLAN Apo 物鏡，180 幅拼接圖像
植物細(xì)胞骨架觀察
細(xì)胞微管結(jié)構(gòu)與植物細(xì)胞形態(tài)發(fā)育
卡耐基科學(xué)研究所 David Ehrhardt 實驗室利用活細(xì)胞成像技術(shù)和分子遺傳學(xué)手段研究植物細(xì)胞發(fā)育和形態(tài)發(fā)生，以可視化和研究分子和細(xì)胞器的形成和動態(tài)行為，特別是細(xì)胞如何產(chǎn)生不對稱和特化的形狀，如微管骨架皮層的結(jié)構(gòu)重組以及該結(jié)構(gòu)如何影響細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，從而指導(dǎo)細(xì)胞生長和分裂。
▲ 圖 4：mCherry-TUA5 標(biāo)記的擬南芥下胚軸細(xì)胞，100x Plan Apo 物鏡
上圖左：普通熒光顯微鏡成像
上圖中：大入射角光學(xué)薄層照明（ HILO）成像
上圖右：TIRF 成像，可以清晰觀察到微管骨架皮層結(jié)構(gòu)及內(nèi)部分子排列
DMi8 Infinity
一個平臺，無限可能
基于 DMi8 you秀的光路設(shè)計和 Leica 可靠的光學(xué)元器件品質(zhì)，DMi8 Infinity TIRF 增加了全內(nèi)反射熒光（Total Internal Reflection Fluorescence, TIRF）成像技術(shù)【科普：TIRF 是 1980s 初由密歇根大學(xué)安娜堡分校的 Daniel Axelrod 開發(fā)的熒光顯微技術(shù)。TIRF 顯微鏡提供的圖像具有非常高的軸向分辨率（低于 100 nm）】，因此，非常適合貼壁膜及膜相關(guān)結(jié)構(gòu)和過程的觀察（圖5）和超高分辨率的單分子定位超分辨成像。
▲ 圖 5：普通倒置熒光顯微鏡（左）與 TIRF 顯微鏡（右）的原理對比
此外，與 Infinity Scanner 組成的 DMi8 Infinity TIRF Scanner，可以實現(xiàn) TIRF、FRAP（熒光漂白恢復(fù)）、光轉(zhuǎn)化、光消融、光遺傳學(xué)等眾多應(yīng)用的結(jié)合，成為您實現(xiàn)一臺顯微鏡開展多種應(yīng)用的理想之選。
Leica DMi8 Infinity TIRF 技術(shù)優(yōu)勢
1 | TIRF 全自動校準(zhǔn)：TIRF 臨界角自動記憶。自動模式和專家模式可供選擇，操作簡單。 |
2 | 實時顯示真實可靠的 TIRF 成像深度，實現(xiàn)寬場、HILO、TIRF 三種模式可視化調(diào)節(jié)。 |
3 | TIRF 入射光 360 度可調(diào)：軟件能輕松準(zhǔn)確調(diào)節(jié)（Azimuth shifting）入射光角度，以適用于每個du一無二的樣本。 |
4 | TIRF 物鏡：徠卡高質(zhì)量 PLAN APO 平場+色差校正的 TIRF 物鏡（觀察視野 25 mm，TIRF 成像視野 19 mm），可在整個 19 mm 相機(jī)成像視場中實現(xiàn)水平均勻、色彩真實的 TIRF 成像，真實還原更多細(xì)節(jié)。 |
5 | 繽紛的多色 TIRF：配合各種譜線的寬場激光器，實現(xiàn)多達(dá) 5 色的圖像采集。 |
6 | 多模式、多應(yīng)用：與 Infinity Scanner 結(jié)合，能在細(xì)胞膜高分辨率觀察的同時進(jìn)行基于膜的光操作，可以單獨測量細(xì)胞膜蛋白或脂類的運輸速度！同時，還可結(jié)合新 THUNDER 高清寬場技術(shù)，實現(xiàn)更高質(zhì)量的膜成像！ |
用戶之聲
“DMi8 Infinity TIRF 是一種多功能、用戶友好型系統(tǒng)，具備超高分辨率 (super-resolution)、光操作和光遺傳學(xué)應(yīng)用等特性，讓生物醫(yī)學(xué)研究人員在研究細(xì)胞膜時如虎添翼。”