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Auflösung nanoskaliger Strukturen an lebenden Zelle

Bisher musste die AFM-Abbildung von Mikrovilli-Strukturen an fixierten Zellen durchgeführt werden, um den höheren Abbildungskräften herkömmlicher AFM-Tapping-Modi Rechnung zu tragen. Obwohl das darunter liegende Zytoskelett einer lebenden Zelle zu sehen war, war es nicht möglich, die erforderliche Auflösung zu erhalten, um die Mikrovilli auf der Oberfläche von weicheren, nicht fixierten lebenden Zellen klar beobachten zu können. BioScope Resolve ist in der Lage, hochauflösende Bilder von Mikrovilli auf der Oberfläche von empfindlichen, lebenden Zellen mit den geringen Abbildungskräften von PeakForce Tapping® aufzunehmen.

high-resolution AFM imaging, microvilli, living cells, PeakForceQNM
Bioscope Resolve with PeakForce Tapping now enables high-resolution imaging of microvilli on living cells. (25 µm and 10 µm images of MDCK cells captured at 1 kHz PeakForce QNM. Images obtained by Dr. Hermann Schillers, University of Munster.)

 

 

“Bisher war es unmöglich, die feinsten Strukturen einer lebenden Zelle, z. B. Mikrovilli, aufzulösen, aber mit dem verbesserten PeakForce Tapping auf dem BioScope Resolve kann ich sie jetzt leicht in nur einer Stunde abbilden."

 

Dr. Hermann Schillers
Universität Münster, Deutschland

 

 

Echtzeit-Zelltopographie, E-Modul und Fluoreszenzbeobachtung

BioScope Resolve verwendet PeakForce QNM, um die gleichzeitige Erfassung von Topographie- und Moduldaten zu ermöglichen, z. B. für das Abbilden lebender Zellen mit fluoreszenzmarkierten Aktinfilamenten. Durch die Nutzung der Synchronisation zur Erfassung korrelierter AFM- und Fluoreszenzbilder können Echtzeitänderungen in der Zelltopographie, im Modul und in der Fluoreszenz beobachtet werden.

Wenn zum Beispiel Zellen dem Aktin-aufbrechenden Wirkstoff Cytochalasin ausgesetzt sind, wird eine gleichzeitige Abnahme des Moduls und das Verschwinden des Fluoreszenzsignals beobachtet. Dieses Verschwinden der Fluoreszenz korreliert mit dem Zusammenbruch des Zytoskeletts der Zelle. Darüber hinaus kann ein Zeitrafferfilm mit Rasterkraftmikroskopie und Fluoreszenzbildern erstellt werden, um die Fluoreszenz- und Moduländerungen über die Zeit darzustellen.

correlated AFM and optical imaging, cell topography
Line-by-line synchronization of atomic force microscopy and confocal microscopy for true correlation of AFM and optical data.

Hochauflösende Bildgebung molekularer Strukturen

BioScope Resolve bietet die beste Bildgebung molekularer Strukturen mit einem inversen optischen Mikroskop. Der AFM-Messkopf ist nahtlos in das Lichtmikroskop integriert, so dass keine der beiden Messtechniken in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird. Mit seiner nanomechanischen Charakterisierung, der Topographieerfassung mit höchster Auflösung und den Möglichkeiten der optischen Mikroskopie kann dieses zukunftsweisende BioAFM sogar die einzelnen Untereinheiten von Bacteriorhodopsin(bR)-Trimern auflösen.

bacteriorhodopsin, AFM image of lattice structure
PeakForce Tapping image of the bacteriorhodopsin (bR) membrane protein lattice structure taken on an inverted optical microscope. The inset shows a single particle averaging of the bR trimer. The green circle shows a single lattice defect. The blue circle

Extrem quantitative Zellmechanik- und Molekularkraftspektroskopie-Daten

Nur die Kombination der exklusiven Techniken von Bruker, PeakForce QNM und FASTForce Volume, bieten den breitesten Bereich von Rampenfrequenzen und eine extrem quantitative Eigenschaftszuordnung für biologische Proben. Darüber hinaus sorgen höhere Abbildungsgeschwindigkeiten und automatisierte Messfunktionen für mehr Daten in kürzerer Zeit, was eine schnellere Veröffentlichung ermöglicht.

 

Der neue FASTForce-Volume-Modus von Bruker ergänzt PeakForce QNM, um den breitesten Bereich an Rampenfrequenzen anzubieten.

  • FASTForce-Volumendatenerfassung von 0,1 Hz bis 300 kHz
  • Auslösekräfte auf pN-Ebene für die empfindlichsten Kraftabstandskurven mit höchster Auflösung in der Kraftspektroskopie
  • Breitester Rampenfrequenzbereich in Kombination mit PeakForce QNM, von 0,1 Hz bis 1 kHz in Flüssigkeit oder 2 kHz in Luft
AFM ramp frequencies
Widest range of ramp frequencies for more data in less time