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蔡司电子显微镜微生物研究

发布时间:2021-10-21 15:08:58 人气: 来源:

 根据蔡司电子显微镜,微生物早在32亿年前就出现在地球上。近年来,这一与人类健康密切相关的研究领域越来越活跃。采用荧光标记技术和成像

随着科技的进步,肉眼难以观察的微生物正逐渐被人们所了解:例如微生物的生物膜、菌落形态和组成、微生物的感染过程,甚至对分辨率要求更高的微生物。
微生物亚细胞结构定位。通常,从荧光成像设备的分辨率来看,宽视场荧光显微镜-+激光共聚焦显微镜-+更高分辨率荧光成像设备的分辨率
依次,面对比动物细胞小10倍以上的微生物,我们该如何选择合适的成像设备呢?通过以下三个案例,我们来看看不同设备下的微生物。
庐山真面目。
PNAS/微米尺度下人类口腔微生物的地理形态
微生物的复杂空间群落对于理解群落中不同群体之间的相互作用至关重要。本文引入生物地理学的概念,在微米尺度上研究微生物的分布与环境之间的关系。
领带。借助DNA测序提供的不同群体丰富的基因组序列信息,研究人员利用荧光原位杂交技术同时标记了9组微生物,并通过激光共聚焦显微镜获得了结果。
例如,在人类牙菌斑的多属和高度组织的微生物群落中发现了一个独特的“多属联合体”。共聚焦多层采集重建的3D结果表明,聚团的大小从几十微米到
从几百微米不等,它由径向排列的 9 个单元组成,周围环绕着丝状和棒状细菌。并且该联合体在单个分类群的空间排列上存在差异:例如,厌氧分类群
面向内部,兼性或专性需氧群倾向于排列在复合体之外:代谢物乳酸的生产者和消费者往往彼此靠近。丰富的结构差异影响微生物的生理
和生态特征,为理解微生物组织、代谢和系统生物学提供了重要的空间模型和组织框架。
亮点:在可见光范围内选择的多色荧光染料分别标记不同的细菌。本文选取了 9 种易发生串色的荧光标记,利用蔡司电子显微镜的光谱特性和
光谱分割(点击查看),可准确区分9种标记,避免串色。同时,利用共焦良好的光切面效果,进行多层扫描,获得xyz三维数据,重建菌落三维结构。
牙菌斑中的“菜花”结构主要由樟脑菌、链球菌、嗜血杆菌/聚集菌和血管菌组成,其中散布有Prevobacteria、Rossia 菌和Capphagous 菌。对
图:牙菌斑中复杂的“玉米芯”结构。设备:LSM 780
通过光学多色成像数据构建牙菌斑刺猬状菌落模型。链球菌和放线菌的生物膜与棒状菌丝结合,菌丝末端被球菌(链球菌、卟啉
孢子等)包裹形成玉米穗状结构,奈瑟菌群围绕菌落外部。外面的细菌创造了一个富含二氧化碳和低氧的环境,厌氧细菌在里面生长。
热解是机体感知到病原微生物感染后所发起的一种免疫防御反应。它本质上是一种程序性细胞坏死,表现为细胞膜上形成孔洞,细胞膜逐渐膨胀。
膜破裂等,导致细胞内容物的释放并引起剧烈的炎症反应。细胞热解分为经典途径和非经典途径。在非经典途径中,以细菌脂多糖(LPS)为例。
说明它可以不借助受体直接进入细胞质,然后寡聚并激活Caspase家族成员LPS受体,裂解gasdermin-D,诱导细胞热解的发生。书
研究发现宿主细胞中的GBP1充当细菌的传感器ial lipopolysaccharide (LPS),通过静电相互作用以高亲和力与沙门氏菌表面的 LPS 结合,并通过计算组装成 GBP2-4。
GBP外壳进一步促进了细菌表面capspase-4的募集和激活,证实了细菌脂多糖膜的激活是打开非经典炎症信号转导通路的一个步骤。
亮点:直径2-3um的沙门氏菌,通过蔡司共焦配备的更高分辨率设备Airyscan(点击查看),有效实现2倍分辨率提升,清晰定位细菌表面GBP
(成像效果类似膜结构)组合和募集。
沙门氏菌(以 rsRED 标记,红色)感染 Hela 细胞,细胞内非典型炎症小体 GBP1(以 eGFP 标记,绿色)与沙门氏菌表面结合。 Nucleus(赫斯特标记,蓝色),标记
标尺:10um(C)5um(F)。设备:带 Airyscan 的 LSM 800。
亮点:用普通激光共聚焦观察直径只有2um左右的大肠杆菌,可以看到它的棒状,但是很难看到它内部的亚细胞结构,所以作者用了蔡司
电子显微镜(SIM分辨率:xy 120nm,Z 300nm)的更高分辨率成像系统Elyra(点击查看)进行亚细胞定位的3D成像,可以清楚地看到IRGB10位于大肠杆菌中
DNA和LPS之间独特的结构位置。
市场瞬息万变,蔡司电子显微镜对客户的重要性与日俱增。客户对蔡司电子显微镜也抱有很高的期望。本期为大家分享,想了解更多蔡司三坐标测量
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