Die Live-Cell-Imaging-Technik ist eine sehr beliebte Methode in der Zellbiologie. Die Gewinnung korrekter und qualitativ hochwertiger Informationen hängt von mehreren spezifischen Faktoren ab, die Experimente mit lebenden Zellen erheblich beeinflussen können. Für das Live-Cell-Imaging empfehlen wirein konfokales Mikroskop auf Basis einer rotierenden Scheibeein SDCM (Spinning-Disc-Konfokalmikroskop) – oder ein Weitfeld-Fluoreszenzmikroskop mit Dekonvolutionssoftware.

Bei der Beobachtung lebender Zellen (Live-Cell-Imaging) muss großer Wert auf die Reduzierung phototoxischer Effekte des Lichts (Bleaching) gelegt werden. Die für die untersuchten Zellen verträgliche Beleuchtungsleistungsdichte auf der Probenebene liegt im Bereich vonmW/cm² (Weitfeld-Fluoreszenzmikroskope) bisW/cm² ( SDCMSpinning-Disc-Konfokalmikroskope). Bei hoher Beleuchtungsleistungsdichte kommt es zu einem intensiven Bleaching der Fluorophore, wodurch freie Radikale und andere Reaktionsprodukte entstehen, die Moleküle in der Umgebung zerstören und das Milieu außerhalb und innerhalb der Zellen verändern.

Zellkulturen und Gewebe müssen während der gesamten Dauer des Experiments unter physiologischen Bedingungen gehalten werden. Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Zusammensetzung des Mediums und pH-Wert sind sehr wichtig, um aussagekräftige Informationen über die untersuchten Prozesse zu erhalten. Je nach Herkunft der kultivierten Zellen müssen die oben genannten Faktoren auf bestimmte Werte eingestellt und diese Werte stabil gehalten werden.

Mitochondrien in Gliomzellen. iXon Ultra, 60-fache Vergrößerung, NA: 1,49. Insgesamt wurden6.478 Bilder mit 1 Mpx aufgenommen! Voxel 0,201 × 0,201 × 0,293 µm,X/Y: 1024 × 1024 Pixel,Z: 41,T: 79, 2 Kanäle. Die Daten wurden während eines kurzen (13 min) Zeitraffer-Experiments im Rahmen einer Vorführung des Andor Dragonfly-Systems aufgenommen. Die Proben wurden von Dr. Veronika Huntošová von der UPJS/CIB, Košice, Slowakei, zur Verfügung gestellt.

Die wesentliche Ausstattung für das Live-Cell-Imaging- Mikroskop ist in der Tabelle aufgeführt:

Ausstattung Vorteil Grund Hersteller
Konfokalmikroskop (SDCM)
Geringe Ausbleichung
Hohe Bildaufnahmegeschwindigkeit
Scheibe mit Pinhole-Set gewährleistet die Konfokalität
Gleichzeitige Ausleuchtung des gesamten Sichtfelds
Einsatz von Kameras zur Erfassung des Emissionssignals
Andor
Dekonvolution
3D-Rekonstruktion von Bildern aus einem Widefield-Fluoreszenzmikroskop
Höhere Auflösung
Algorithmen zur Entfernung von Signalen aus dem Unschärfebereich
Neuordnung des Signals entsprechend den Parametern des verwendeten Mikroskops
Bitplane
Kameras
Hohe Empfindlichkeit
Hohe Geschwindigkeit
Hohe Auflösung
Ausgefeilte Sensorarchitektur (sCMOS/EMCCD)
Schnelle Signalauslesung
Andor
Inkubator Regelung von Temperatur, Feuchte und pH-Wert Isolierung der Probe von der Umgebung und präzise Regelung der Bedingungen während des Experiments Okolab
Motorisierter Tisch
Hohe Auflösung
Wiederholbarkeit
Präzisionskomponenten
Piezo-Motoren für maximale Auflösung
PI
Visualisierung und Analyse
3D-Visualisierung
Analyse der gewonnenen Informationen
Vergleich der Ergebnisse
Kolokalisierung (2D/3D-Kolokalisierung)
Verfolgung (2D/3D-Tracking)
Gewinnung statistischer Daten
Erstellung von Diagrammen
Bitplane

Das Konfokalmikroskop Andor Dragonflyerfüllt alle Voraussetzungen für die Live-Zell-Bildgebung (Live Cell Imaging):

Aufnahmegeschwindigkeit

Empfindlichkeit

Umgebungskontrolle

Mikroskop

Sonstiges

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