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【數碼顯微鏡】課堂 - 顯微鏡下的昆蟲記:果蠅發育調控可視化

2021-10-13(39)次浏覽

【數碼顯微鏡】課堂 - 顯微鏡下的昆蟲記:果蠅發育調控可視化

數碼顯微鏡】課堂 - 顯微鏡下的昆蟲記:果蠅發育調控可視化

生命科學*大魅力是紛繁複雜的生物形式,而其中極具挑戰的科題之一是多細胞生物的發育調控。
在多細胞個體遺傳調控研究中,科學家經常使用一種看似不起眼但又被廣泛使用的模式動物——果蠅 (Drosophila ontogenesis) [1]。
遺傳調控指導受精卵單細胞發育成複雜多細胞生物體。雖然每個細胞内的含有相同的遺傳信息,但微妙的信号調控不僅會影響細胞本身的發展,還會影響子代細胞及相鄰細胞的命運。這種發育級聯可以用于預測胚胎發育和生物體的生長。 
從卵細胞受精的那一刻起,一系列時間、空間因子便開始激活特定基因,這些基因*終激活或抑制下遊生物體組分産生。遺傳聯級貫穿整個發育過程,精準地調控着個體的發育[2]。
發育生物學研究旨在闡明這些信号,對其進行定性,并在分子層面更好地理解單個細胞如何發展為複雜多細胞生物體。為此,研究人員經常利用各種熒光标記物來标記和鑒定發育級聯中的遺傳産物。作為生命活動與光學成像的橋梁,這些熒光标記物通常需要一台激光共聚焦顯微鏡來觀察[3]。
借助熒光蛋白表達或免疫熒光标記,在發育的果蠅胚胎中準确标記多種基因表達物已經是廣為使用的手段,但它僅代表成功成像的一半。想要獲得胚胎發育的完整圖譜,研究人員需要能夠充分分離不同光譜探針的儀器,并且必須具有足夠高的光學分辨率以在适當的結構上對這些标記成像、可視化。
Dianne Duncan 博士是華盛頓大學的生物成像中心負責人。她的興趣之一是果蠅的發育和遺傳調控。直到*近,光學和檢測技術仍然限制着對胚胎中4種熒光标記進行準确成像。光譜重疊導緻不能精确地分離熒光團,掃描速度嚴重限制了高分辨率、Z-stacks 多層掃描的使用。此外,由于視場均勻的挑戰,市場上衆多共聚焦顯微鏡的無縫拼接掃描并不盡如人意。
徕卡 SP8 共聚焦平台具有業内*的3鏡 (X2Y) 掃描硬件,能夠有效保證不同位置視野的相同光程,實現不同視野均勻掃描,結合 LAS X Navigator 軟件控制和拼接,帶來多色、高分辨率、高信噪比的大視野成像,實現果蠅胚胎整體多标記成像。

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