В науках о жизни было разработано множество методов микроскопии для изучения биологических организмов и лежащих в их основе биохимических и молекулярных процессов. Поэтому исследования в области наук о жизни могут охватывать много порядков по масштабу, от изучения отдельных молекул до целых модельных организмов.
Сравнительные размеры биологических объектов и химических структур.
Для исследований в области наук о жизни доступен широкий спектр методов микроскопии. На рисунке ниже приведен краткий обзор доступных экспериментальных методов, представленных в зависимости от поля зрения и бокового разрешения. Расшифровка аббревиатур, используемых в области микроскопии, приведено в таблице ниже.
Сравнение методов микроскопии по разрешению и полю зрения.
Корреляционная световая и электронная микроскопия сочетает в себе разрешение электронной микроскопии с простотой маркировки световой микроскопии. CLEM не является единственным, четко определенным приложением. Более подробную информацию можно найти в обзоре Boer et al.4
Существует несколько различных типов конфокальной микроскопии, включая:
Подробнее о конфокальной технологии и преимуществах конфокальной системы Dragonfly компании Andor читайте в отдельной статье на нашем сайте.
Флуоресцентная корреляционная спектроскопия использует корреляционный анализ для определения изменений интенсивности флуоресценции.
FCS может использоваться для изучения биохимических реакций и скорости диффузии в живых клетках путем определения концентрации флуоресцентных молекул.1
Сканирующая электронная микроскопия. Сканирует топологию образца электронным лучом.
СЭМ сложна для биологических образцов, поскольку по условиям эксперимента объект должен находиться в высоком вакууме, что означает, что образцы должны быть сухими.
Микроскопия со структурированным освещением использует метод узорчатого освещения для достижения улучшенного разрешения при низкой интенсивности света.
Радиальные флуктуации сверхразрешения — это комбинация анализа временных флуктуаций и локализационной микроскопии.
Реализация компанией Andor технологии SRRF-Stream позволяет проводить микроскопию сверхразрешения в режиме реального времени.5
Методы микроскопии со сверхразрешением повышают разрешение ниже дифракционного предела света, к ним относятся такие методы, как PALM, STED и STORM.2
В просвечивающей электронной микроскопии пучок электронов пропускается через образец, формируя изображение с улучшенным разрешением по сравнению со световой микроскопией.
Образцы для TEM обычно имеют толщину < 100 нм и требуют тщательной подготовки.
Флуоресцентная микроскопия с полным внутренним отражением использует оптический эффект, наблюдаемый на границе раздела двух сред с различными показателями преломления. Полный внутренне отраженный свет на этой границе раздела простирается на ~100 нм вглубь образца.
TIRF часто используется для изучения взаимодействий на плазматической мембране.3
В широкопольной микроскопии весь образец освещается одновременно, обычно с использованием светодиода или лампы в качестве источника освещения.
Методика TIRF может быть реализована с помощью широкопольной микроскопии.
Общепринятая аббревиатура |
Полное название |
CLEM |
Коррелятивная световая и электронная микроскопия |
CLSM |
Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия |
FCS |
Флуоресцентная корреляционная спектроскопия |
FRET |
Микроскопия флуоресцентного резонансного переноса энергии |
LSFM |
Микроскопия флуоресценции светового листа |
PALM |
Фотоактивируемая локализационная микроскопия |
SDCLM |
Конфокальная лазерная микроскопия с вращающимся диском |
SEM |
Сканирующая электронная микроскопия |
SIM |
Микроскопия со структурным освещением |
SPIM |
Микроскопия с селективным освещением плоскости |
SRRF |
Радиальные флуктуации сверхразрешения |
STED |
Стимулированная эмиссионная деплеция |
STORM |
Стохастическая оптическая реконструктивная микроскопия |
TEM |
Трансмиссионная электронная микроскопия |
TIRF |
Флуоресцентная микроскопия с полным внутренним отражением |
В приведенной выше таблице расшифрованы некоторые из распространенных аббревиатур и их полные названия. Следует отметить, что CLEM — это смесь различных методов электронной и световой микроскопии, а не одно четко определенное применение. Более подробную информацию можно найти в обзоре Boer et al.
Чтобы познакомиться с общими принципами микроскопических методик, прочтите наш теоретический обзор. А если вы уже готовы купить микроскоп или сопутствующие аксессуары для него, заходите в наш каталог и выбирайте!