擴(kuò)展顯微鏡使細(xì)胞及其成分的成像空間分辨率遠(yuǎn)低于200納米

擴(kuò)展顯微鏡(ExM)使細(xì)胞及其成分的成像具有遠(yuǎn)低于200納米的空間分辨率。因此，研究樣品的蛋白質(zhì)被交聯(lián)成可溶脹的聚合物。一旦分子之間的相互作用被破壞，樣品可以用水膨脹許多倍。這樣，我們就可以詳細(xì)了解它的結(jié)構(gòu)。

朱利葉斯-馬西米蘭大學(xué)生物中心的超分辨率顯微鏡專家馬庫(kù)斯紹爾教授說(shuō)：“這種方法以前僅限于蛋白質(zhì)。在《自然通訊》雜志上，我們現(xiàn)在提出了一種擴(kuò)大脂質(zhì)從而擴(kuò)大細(xì)胞膜的方法。”(JMU)維爾茨堡位于德國(guó)巴伐利亞州。JMU教授托馬斯魯?shù)聽(tīng)?微生物學(xué))和于爾根塞貝爾(化學(xué))也參與了這份出版物。

合成脂質(zhì)被標(biāo)記并膨脹。

jurgenseibel的研究團(tuán)隊(duì)合成了功能化的鞘脂，它是細(xì)胞膜的重要組成部分。如果將這些脂質(zhì)添加到細(xì)胞培養(yǎng)物中，它們將結(jié)合到細(xì)胞膜中。然后可以用染料標(biāo)記它們，并在可膨脹聚合物中膨脹4到10倍。

JMU的研究人員表明，這種方法與結(jié)構(gòu)照明顯微鏡(SIM)相結(jié)合，使得首次對(duì)不同的膜及其與蛋白質(zhì)相互作用的分辨率成像成為可能，分辨率為10至20納米：細(xì)胞膜、內(nèi)外膜核膜以及細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器(如線粒體)的膜。

關(guān)注細(xì)菌和病毒

鞘脂也能高效地整合到細(xì)菌膜中。這意味著首次可以在感染細(xì)胞中觀察到淋病奈瑟菌、沙眼衣原體、沙門氏菌等病原體，其分辨率以前只能通過(guò)電子顯微鏡才能達(dá)到。甚至革蘭氏陰性菌的內(nèi)膜和外膜也可以相互區(qū)分。

感染專家Thomas Rudder教授說(shuō)：“借助新的超高分辨率顯微鏡，我們現(xiàn)在希望研究細(xì)菌感染的機(jī)制和抗生素耐藥的原因。我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中了解到的信息可能會(huì)被用來(lái)改進(jìn)治療方法?！?

鞘脂也可以整合到病毒膜中。如果成功，就可以首次利用高分辨率光學(xué)顯微鏡研究與細(xì)胞的相互作用。

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