Мульти-конфокальная микроскопия с сканированием изображения (MC-ISM) обеспечивает сверхразрешающую визуализацию живых тканей

Группа профессора Си Пэна из Пекинского университета разработала новую технику визуализации — мульти-конфокальную микроскопию с сканированием изображения (MC-ISM). Этот метод улучшает пространственное разрешение, глубину проникновения в образец и минимизирует фотоповреждение при биологической визуализации.

Исследование опубликовано в National Science Review.

Суть технологии

MC-ISM интегрирует конфокальное сканирование со структурной подсветкой для сверхразрешения. Это позволяет преодолеть ограничения традиционной конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (CLSM), связанные с компромиссом между размером пинхола и соотношением сигнал/шум (SNR).

Экспериментальные результаты

• Разрешение: Метод обеспечил латеральное разрешение 131 нм и аксиальное — 336 нм, эффективно подавляя сигналы вне фокуса.
• Эффективность: Технология продемонстрировала повышенную эффективность сбора фотонов и низкую скорость фотообесцвечивания. После 1000 кадров сохранялось 67% интенсивности флуоресценции.
• Фотоповреждение: При визуализации митохондрий в живых клетках U2OS со скоростью 7.5 кадров в секунд не наблюдалось их набухания, что подтверждает низкую фототоксичность.
• Визуализация тканей: Метод успешно подавлял рассеяние света и автофлуоресценцию в растительных клетках, позволив провести сверхразрешающую визуализацию митохондрий в гипокотилях Arabidopsis in situ.

Применение

Исследователи использовали MC-ISM для трехцветной 3D-визуализации срезов почки мыши в объеме 66.5 мкм × 66.5 мкм × 12 мкм с аксиальным интервалом 150 нм. Техника также была протестирована на окрашенных DAPI головах рыбки данио и растительных клетках.