iSIM活细胞成像

图 1：在带有 Visitech iSIM 超分辨率共聚焦头的 Nikon Ti2 上使用 Kinetix22 拍摄的分裂细胞图像。A) 秀丽隐杆线虫受精卵、微管(绿色)和细胞极性标记 PAR-2(磁铁)。B)嵌入3D基质胶，微管(青色)，细胞示踪染料(洋红色)和顶端极性标Podacalyxin(绿色)中的分裂小鼠胚胎细胞。C) 8 细胞秀丽隐杆线虫胚胎、微管 TPXL-1 蛋白(洋红色)和细胞极性决定因素 PAR-3(青色)。

背景

迪金森实验室旨在了解细胞极性形成的过程，即活细胞两端分子分离时的形成。极性对细胞正常功能至关重要，在癌症等疾病中也可能被破坏。

迪金森博士及其团队采用多学科方法，包括活样本的荧光显微镜和定量图像分析。迪金森实验室主要利用可遗传控模型系统——线虫秀丽隐杆线虫的胚胎，利用成像和单分子探测技术，确定极性轴方向和极性建立时机的生化相互作用。

通过追踪秀丽隐杆线虫胚胎中以原生水平表达的单分子，可以测量扩散常数，并利用单分子下拉技术，在细胞极性生物发生过程中建立蛋白质间的相互作用。

挑战

在活胚胎中跟踪时间和空间中的单个分子需要检测器具有高空间和时间分辨率。胚胎对总光照功率敏感，目标蛋白质在位置(X、Y、Z)和时间的所有维度上移动。捕获位置和时间信息使实验室能够得出有关有助于细胞极性形成的分子相互作用的结论。

正如 Dickinson 博士指出的那样，“低读取噪声确实至关重要”。在任何一帧中收集的光总量都非常低。如果没有低读取噪声、高量子效率和均匀的相机背景，他们通常无法收集足够的光子进行精确测量。

Kinetix22 具有均匀的背景、高灵敏度和低读取噪声，使我们能够收集足够的光子来进行精确测量。 ——丹尼尔·狄金森博士

解决方案

Kinetix22 sCMOS 提供了一种独特的解决方案，具有高速和极低的读取噪声选项。速度模式下的快速粒子跟踪为分子扩散常数的计算提供了可靠的数据，而亚电子模式则由于小于 0.7 e- 的超低读取噪声，允许在有限信号的情况下进行精确的分子定位。

Kinetix22 结合了多种模式，可实现灵活而强大的成像，包括速度、灵敏度、亚电子和动态范围模式。在大型传感器上使用选定模式进行成像，其尺寸是典型 sCMOS 的两倍多，可实现高通量和高效的成像。