Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
AJÁNLOTT HONLAPOK 1.
http://www.olympusmicro.com/index.html
http://www.microscopyu.com/
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/index.html
Biofizika 2. Fizika-Biofizika 2. 2013. 02. 25. & 26. Dr. Bugyi Beáta - PTE ÁOK – Biofizikai Intézet
AJÁNLOTT HONLAPOK 2. MIKROSZKÓPIA - MÉRFÖLDKÖVEK
KÉTFOTON MIKROSZKÓPIA INTRAVITÁLIS MIKROSZKÓPIA élı egérben véráram a májban
http://www.nature.com/milestones/milelight/index.html
FÁZIS KONTRASZT MIKROSZKÓPIA Listeria monocytogenes PtK2 sejtben forrás Julie Theriot, Dan Portnoy
TIRF MIKROSZKÓPIA aktin filamentumok in vitro forrás Bugyi Beáta
3D KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA tengeri csillag petesejt, meiozis forrás Péter Lénárt
FLUORESZCENCIA MIKROSZKÓPIA EGFP aktint expresszáló B16 melanoma sejt
FRAP lamellipodium aktin dinamikája EGFP aktin expresszló B16-F1 sejtekben
forrás Klemens Rottner
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/historical.html http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/axioobserver/index.html
forrás Lai et al. EMBO Journal 2008
HISZEM, HA LÁTOM
BIOLÓGIA KÉPALKOTÓ TECHNIKÁK Abbe elv
!
emberi szem
? PET, SPECT MRI, CT, ultrahang optikai koherencia tomográfia (OCT)
íííííííííííííííí széleslátóterő, evaneszcens mikroszkópia konfokális mikroszkópia 4Pi, I5M
Az emberi szem felbontóképességének (α α) hullámoptikai határa:
~ ~0.8’-1.68’ ≈ 0.1 mm a tisztánlátás távolságából (25 cm)
a fény hullámhossza: λ a pupilla átmérıje: d
high resolution structured illumination (hrSIM)
MIKROSZKÓPIA
ground state depletion (GSD) saturated structured illumination (sSIM) stimulated emission depletion (STED) egyedi molekula lokalizáció (PALM, STORM) közeli mezı optikai mikroszkópia (NSOM)
Emlékeztető: I. félév 9. előadás - Látás
elektron mikroszkópia (EM)
1
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
MIKROSZKÓPIA - MIKROSZKÓP
OPTIKAI - FÉNYMIKROSZKÓPIA Képalkotás: látható fény (λ = 400 – 700 nm) üvegbıl készült lencsék
MIKRO SZKÓPIA (görög)= MIKRON = kicsi + SZKOPEIN = nézni az emberi szem számára láthatatlan, apró vizsgálati objektumok megjelenítése, „láthatóvá tétele” eszköze: mikroszkóp
A mikroszkópia segítségével láthatóvá tehetjük az élı rendszerek különbözı szervezıdési szintjeit: szervektıl (cm 10-2m) egyedi molekulákig (nm 10-9m). 7 nagyságrend!!!!
NA = 0.04 – 1.45
„EGYSZERŐ” MIKROSZKÓP – LUPE (1 GYŐJTİLENCSE)
„ÖSSZETETT” MIKROSZKÓP (2 GYŐJTİLENCSE)
retina szem
OKULÁR - szemlencse GYŐJTİLENCSE
KÉP 1: objektív TÁRGY
fókusztávolságon belül
nagyított valódi fordított állású
OBJEKTÍV - tárgylencse TÁRGY KÉP
nagyított egyenes állású látszólagos
KÉP 2: okulár
Emlékeztető: Geometriai optika
MODERN FÉNYMIKROSZKÓP
nagyított egyenes állású látszólagos
MODERN FÉNYMIKROSZKÓP – LEGFONTOSABB OPTIKAI ELEMEK FÉNYFORRÁS
OBJEKTÍV (tárgylencse, 1db)
KONDENZOR
a tárgyhoz közelebb esı lencserendszer nagyítás
OKULÁR (szemlencse, 2db)
OKULÁR
KONDENZOR
a megfigyelıhöz közelebb esı lencserendszer nagyítás
TÁRGY minta KÉP DETEKTOR:SZEM
KONDENZOR
OBJEKTÍV
a fényforrás fényének összegyőjtésére és a tárgyra fókuszálására szolgáló lencserendszer egyenletes megvilágítás
OBJEKTÍV
OKULÁR (2db) SZŐRİK TÜKRÖK VÁZ http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/axioobserver/index.html
KÉP DETEKTOR:KAMERA
12
2
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
MEGVILÁGÍTÁS - transzmissziós
2013.
MEGVILÁGÍTÁS - epi
ÁTESİFÉNY - TRANSZMISSZIÓS
EPI
FÉNYFORRÁS
TÁRGY
TÁRGY
KÉP DETEKTOR
KÉP DETEKTOR
FÉNYFORRÁS
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/axioobserver/index.html
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/axioobserver/index.html
MIKROSZKÓPVÁZ – upright / inverted
KÉPALKOTÁS: TÁRGY → KÉP SZEM
↑
TÁRGY-PONT
FOTON
↓ DIGITÁLIS JEL KÉP-”PONT” PIXEL
INTENZITÁS TÉRKÉP
http://www.olympusmicro.com/primer/digitalimaging/digitalimagebasics.html http://www.olympusmicro.com/primer/java/digitalimaging/processing/spatialresolution/index.html
A KÉPALKOTÁS LEGFİBB KÖVETELMÉNYEI
1. NAGYÍTÁS NAGYÍTÁS: N
é é á é
1. NAGYÍTÁS elég nagy legyen
v
2. FELBONTÁS
minden érdekes részlet láthatóvá váljon milyen kicsi dolgokat láthatunk?
3. KONTRASZT
minden érdekes részlet jól elkülönüljön a környezetétıl
OBJEKTÍV: Nobjektív ≈ 2.5 – 150x OKULÁR: Nokulár ≈ 10 – 25x
MIKROSZKÓP NAGYÍTÁSA: ó! "#$%í' ∗ )*á Nmikroszkóp ≈ 50x – 1200x
3
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
2. FELBONTÁS
FELBONTÓKÉPESSÉG – DIFFRAKCIÓ (ELHAJLÁS)
FELBONTÓKÉPESSÉG: d az a legkisebb távolság, amelyre lévı két tárgypont képe még megkülönböztethetı egymástól a képen
KÉP
DESTRUKTÍV -2 -1
0 +1
kioltás - sötét
+2
kép INTERFERENCIA
KONSTRUKTÍV erısítés - világos
… nem olyan egyszerő, mint amilyennek tőnik
objektív
ELHAJLÁS DIFFRAKCIÓ
elhajlási irány
az 1D-s pont képe nem pont, hanem egy 3D-s mintázat
optikai rács
TÁRGY
fényáteresztı képesség periódikusan változik
tárgy OPTIKAI RÁCS
kondenzor
fényrekesz http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/imageformation.html
Emlékeztető: I. félév 18. előadás – EM hullámok tulajdonságai: diffrakció, interferencia
FELBONTÓKÉPESSÉG – AIRY MINTÁZAT
FELBONTÓKÉPESSÉG – AIRY MINTÁZAT
George Biddel Airy (1801-1892)
AIRY MINTÁZAT: egyetlen tárgypont elhajlási képe
egyetlen tárgypontról képpont helyett koncentrikus körök formájában megjelenı erısítési és kioltási helyek sorozata alakul ki elhajlási kép TÁRGY 1D
POINT SPREAD FUNCTION
erısítés
KÉP 3D
1. minimum
d maximum
kioltás
3 0 Airy korong
2 1
nem felbontott
felbontott
Az egyik maximuma éppen a másik elsı minimumába esik. AIRY MINTÁZAT
OBJEKTÍV – NUMERIKUS APERTÚRA
http://www.microscopyu.com/articles/formulas/formulasresolution.html http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/image.htm
OBJEKTÍV – NUMERIKUS APERTÚRA
APERTÚRA SZÖG (α) az objektív által összegyőjtött fénysugarak félkúpszöge
NUMERIKUS APERTÚRA (NA) az optikai lencserendszerek fénygyőjtı képességének egység nélküli mérıszáma az objektív mekkora szögben (α) képes begyőjteni az egy tárgypontból érkezı sugarakat
+ , ∗ -., objektív apertúra szöge: α a minta és az objektív közötti közeg törésmutatója: n ,/,1 NA = 0.04 – 1.7
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/resolution.html http://www.microscopyu.com/articles/formulas/formulasna.html http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/resolution.html
sin 56-é-.7 sin 5öé-.7
IMMERZIÓS KÖZEG
törésmutató: n
levegı
1.0002
olaj
1.5
glicerin
1.4695
víz
1.3333
Emlékeztető: Geometriai optika
4
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
FELBONTÓKÉPESSÉG – ABBE ELV – DIFFRAKCIÓS LIMIT
NUMERIKUS APERTÚRA - FELBONTÓKÉPESSÉG
Ernst Abbe (1840-1905)
XY irányban – a minta síkjában
9:,;
Z irányban – optikai tengely mentén
1 = ∗ 2 +
9 2 ∗
= 5 +7/
megvilágítás hullámhossza: λ objektív numerikus apertúrája: NA (NA = n*sinα α)
Annál jobb a mikroszkóp felbontása, minél kisebb d, azaz: megvilágítás hullámhossza: λ ↓ apertúra szög: α ↑ a minta és az objektív közötti közeg törésmutatója: n ↑
Fénymikroszkóp felbontása: dx,y ~ 200 nm és dz ~ 1000 nm
3. KONTRASZT
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/basics/numericalapertureimageresolution/index.html
FÁZIS-KONTRASZT MIKROSZKÓPIA 1953. Frits Zernike Fizikai Nobel-Díj
KONTRASZT a tárgynak a leképezés szerinti inhomogenitását erısítjük fel (azt a tulajdonságát használjuk ki, ami megkülönbözteti a környezetétıl) például: OPTIKAI INHOMOGENITÁS miatt fényelnyelés törésmutató alak szín a tárgyon áthaladó FÉNYSUGARAK SAJÁTSÁGAI MEGVÁLTOZHATNAK irány sebesség fázis polarizáltság hullámhossz…
,
>? >
törésmutatóbeli eltérések fázisbeli különbségek intenzitásbeli különbségek fényeslátóterő
n↑ c↓
fázis-kontraszt
technikák: fázis-kontraszt-, differenciál-interferencia kontraszt- (DIC), Hoffman-modulációs kontraszt-, sötétlátóterő-, polarizált fény-, fluoreszcencia- mikroszkópia NA = 0.04 – 1.45 emberi glia agysejtek egyrétegő kultúrában
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/contrast.html
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/contrast.html
FÁZIS-KONTRASZT MIKROSZKÓPIA
SZTEREOMIKROSZKÓPIA – 3D KÉP két mikroszkóptubus 14o 2 objektív + 2 okulár NE KEVERJÜK BINOKULÁRRAL!!!
Listeria monocytogenes PtK2 sejtben forrás Julie Theriot, Dan Portnoy
sejtmozgás forrás Vic Small
14o
ÖSSZE
A
TÁRGY ↓ két 2D kép (bal - jobb) ↓ egy 3D KÉP alkalmazás: mikrosebészet
aktin hálózat modell rendszerben forrás Bugyi Beáta
5
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
FLUORESZCENCIA MIKROSZKÓPIA
FLUOROFÓROK
Képalkotás: a mintának a megvilágító fény által kiváltott fluoreszcencia emissziója üvegbıl készült lencsék nem invazív
BELSİ (INTRINSIC) FLUOROFÓR: korlátozott klorofil KÜLSİ (EXTRINSIC) FLUOROFÓR: széles spektrális lehetıségek szintetikus festékek kvantum gyöngy fehérje GFP (zöld fluoreszcens fehérje) és változatai
1904. August Köhler: UV mikroszkóp 1911. Oskar Heimstadt: fluoreszcencia mikroszkóp
2008. Kémiai Nobel-díj: Osamu Shimomura, Martin Chalfie and Roger Tsien
antitest 1942. immunofluoreszcencia direkt (target-antitest*fluorofór) Indirekt (target-elısdleges antitest-másodlagos antitest*fluorofór)
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/print/basics/fluorescence-print.html
Emlékeztető: II. félév 2. előadás – Fluoreszcencia spektroszkópia
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/superresolution/palm/introduction.html
FLUOROFÓROK
MIKROSZKÓPVÁZ – EPIFLUORESZCENS ELRENDEZÉS
FOTOSZABÁLYOZHATÓ FLUOROFÓROK: speciális alkalmazások
DETEKTOR
STANDARD OKULÁR
FOTOAKTIVÁLHATÓ
EMISSZIÓS SZŐRİ
DIKROIKUS TÜKÖR FÉNYFORRÁS GERJESZTÉSI SZŐRİ
FOTOKAPCSOLHATÓ
OBJEKTÍV
MINTA http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/print/superresolution/palm/practicalaspects-print.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Fluorescence_microscope
FÉNYFORRÁS
SZŐRİK, TÜKRÖK
higanygız lámpa
ADOTT HULLÁMHOSSZ lézer
xenon lámpa
fém halogenid
ALULÁTENGEDİ
SÁV
FELÜLÁTENGEDİ
DIKROIKUS SZŐRİ/TÜKÖR
TRANSZMITTANCIA (%)
HULLÁMHOSSZTARTOMÁNY
LED HULLÁMHOSSZ (nm)
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/lightsources/index.html Emlékeztető: I. félév 23. előadás - Lézer
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/print/basics/fluorescence-print.html
6
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
SZŐRİKOCKA
DETEKTOROK - PMT (photomultiplier tube): FOTOELEKTRON SOKSZOROZÓ GERJESZTÉS
1921. Albert Einstein Fizikai Nobel-díj
EMISSZIÓ
vákuumcsı
dinódalánc – fém elektród másodlagos emisszió
fotokatód foton
anód
e-
elektromos jel fókuszáló elektróda
emissziós szőrı
SZŐRİ KOCKA
dikroikus tükör
+
fotoelektromos hatás foton elektron
gerjesztési szőrı
http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/confocal/pmtintro.html
Emlékeztető: I. félév 19. előadás – Fényelektromos hatás
http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/fluorescence/anatomy/fluoromicroanatomy.html
DETEKTOROK - CCD (charge-coupled device): TÖLTÉS-CSATOLT ESZKÖZ 2009. Boyle és Smith megosztott Fizikai Nobel-díj
foton
eegymáshoz csatolt kondenzátorok
elektromos jel fotoelektromos hatás foton elektron
Biofizika 2. Fizika-Biofizika 2. 2013. 03. 04. & 05. Dr. Bugyi Beáta - PTE ÁOK – Biofizikai Intézet
http://learn.hamamatsu.com/articles/ccdanatomy.html http://learn.hamamatsu.com/articles/fullframe.html http://www.microscopyu.com/articles/digitalimaging/ccdintro.html http://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1jl:CCD_charge_transfer_animation.gif
MODERN MIKROSZKÓPIAI MÓDSZEREK
BIOLÓGIA KÉPALKOTÓ TECHNIKÁK ABBE ELV
KÖVETELMÉNYEK
emberi szem
PET, SPECT MRI, CT, ultrahang optikai koherencia tomográfia (OCT)
térbeli felbontás növelése („apró” objektumok láthatóvá tétele) idıbeli felbontás növelése (gyors folyamatok megfigyelése) behatolóképesség növelése („deep tissue imaging”, szövetek vizsgálata) non-invazív (károsítás nélkül, „intravital imaging” – élı rendszerekben történı vizsgálatok) egyszerre több komponens vizsgálata
íííííííííííííííí széleslátóterő, evaneszcens mikroszkópia konfokális mikroszkópia 4Pi, I5M high resolution structured illumination (hrSIM)
MIKROSZKÓPIA
ground state depletion (GSD) saturated structured illumination (sSIM) stimulated emission depletion (STED) egyedi molekula lokalizáció (PALM, STORM) közeli mezı optikai mikroszkópia (NSOM) elektron mikroszkópia (EM)
7
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
A FELBONTÓKÉPESSÉG JAVÍTÁSA A fénymikroszkóp felbontása: Abbe elv, diffrakciós limit
dz ~ 1000 nm Z
dx,y ~ 200 nm Y
emisszió
1961. Marvin Minsky 1987. elsı konfokális mikroszkóp
VIZSGÁLT SÍK
µm X gerjesztés HÁTTÉRFLUORESZCENCIA
AIRY MINTÁZAT
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA MULTIFOTON MIKROSZKÓPIA EVANESZCENS MEZİ MIKROSZKÓPIA
STIMULÁTL EMISSZIÓ (STED) EGYEDI MOLEKULA LOKALIZÁCIÓ (PALM, STORM)
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA – ALAPELVEK SZÉLESLÁTÓTERŐ MIKROSZKÓPIA
detektor
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA – ALAPELVEK KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA
detektor
egy sík van fókuszban
APERTÚRA
egy sík van fókuszban
↓ APERTÚRA (rés)
mégis az összes sík hozzájárul a képhez
térbeli szőrés egy sík járul hozzá a képhez az apertúra „kiszőri a többit”
APERTÚRA fókuszpontból fókuszponton kívüli fókuszponton kívüli
KONJUGÁLT SÍK KONJUGÁLT FOKALITÁS
objektív
objektív
minta fókuszsík
minta fókuszsík
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA – OPTIKAI SZELETELÉS
HAGYOMÁNYOS
apertúra mérete: 1 Airy egység Airy egység:Airy korong átmérıje
KONFOKÁLIS
minta „felszeletelése” optikai szeletek TÁRGY ↓ sok 2D kép összefőzése ↓ 3D KÉP
felbontás
hagyományos
XY, nm
200
180
Z, nm
1000
500 !!
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/opticalsectioning/confocalwidefield/index.html
konfokális
http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/confocal/confocalintro.html
pollen autofluoreszcencia
8
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
KONFOKÁLIS MIKROSZKÓPIA – 4D: 3D + idı
tengeri csillag petesejt meiozis kromoszómák aktin mikrotubulusok
TIRFM - ALAPELVEK
TIRFM HAGYOMÁNYOS
TELJES BELSİ VISSZAVERİDÉS - EVANESZCENS MEZİ ,/,1
sin 56-é-.7
sin 5öé-.7
TIRFM
exponenciális lecsengés hagyományos
B16/F1 melanoma sejt
V
MO P MN
TIRFM T ~NSS MU
MO Q RS
MN
FGHIJIGKL
S
W5V7 WS W V X
Aktin filamentumok
WS
A @5A7 @? exp 5E 7 9
Emlékeztető: Optika, Refraktometria gyakorlat
felbontás
hagyományos
XY, nm
200
TIRFM 200
Z, nm
1000
100 !!
TÖBB-FOTON MIKROSZKÓPIA - ALAPELVEK „EGY-FOTON” MIKROSZKÓPIA gerjesztés: 1 db foton abszorpció: t = 10-15 s E = Egerjesztett – Ealap → a foton hullámhossza: λ „KÉT-FOTON” MIKROSZKÓPIA gerjesztés: 2 db foton E = Egerjesztett – Ealap → a fotonok hullámhossza: 2*λ λ
Y
Z> =
Feltétele: két foton „egyidejő” abszorpciója (t = 10-18 s) kis valószínőség nagy fotonsőrőség lézernyaláb fókuszálása mode-locked lézer (*106 fotonsőrőség)
http://www.microscopyu.com/articles/fluorescence/multiphoton/multiphotonintro.html
Emlékeztető: I. félév 23. előadás – Lézer, II. félév . 2 előadás Fluoreszcencia – nemlineáris jelenségek
9
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
KÉT-FOTON MIKROSZKÓPIA - ALAPELVEK
KÉT-FOTON MIKROSZKÓPIA – INTRAVITÁLIS MIKROSZKÓPIA (IVM)
endocitózis (élı egér májában) Dextran – 70 kDa (Texas Red) Dextran - 500 kDa (FITC) Texas Red-Dextran internalizációja a nyálmirigyek sztrómális sejtei által
véráram a májban (élı egérben) Dextran (TexasRed) Hepatociták (endogén fluoreszcencia)
Elınyei: Z irányú felbontás növelése „deep-tissue” imaging: képalkotás mélyebb rétegekben is konfokális: ≈ 100 µm két-foton ≈ 1000 µm kevésbé károsítja a mintát (alacsony fototoxicitás) képalkotás élı szövetekben, élı állatokban makorfágok migárciója tumor sejtekben (élı egérben) nukleusz (Hoechst)
http://www.nidcr.nih.gov/Research/NIDCRLaboratories/OralPharyngeal/I
STED - ALAPELVEK FLUORESZCENCIA EMISSZIÓ STIMULÁLT GYENGÍTÉSE
gerjesztés gerjesztett állapot - fluoreszcencia
nem lineáris le-gerjesztés alapállapot - nonfluoreszcens
2000. Stefan Hell
maradék fluoreszcencia Emlékeztető: I. félév 23. előadás – Lézer
STED - ALAPELVEK
STED
fázislemez
gerjesztés
HAGYOMÁNYOS
gyengítés
STED
gyengítı lézer STED lézer
red shift
gerjesztı lézer
dikroikus tükrök
objektív
Aktin filamentumok
minta
felbontás
hagyományos
STED
XY, nm
200
20 !!!!
Z, nm
1000
50 !!!!
http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/tutorials/superresolution/stedfundamentals/index.html
10
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
PALM - ALAPELVEK
„fotoativálható fluorofór
2006. http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/print/superresolution/palm/practicalaspects-print.html http://www.nature.com/nmeth/journal/v6/n2/fig_tab/nmeth0209-124_F1.html
Emlékeztető: II. félév 5. előadás –Fluoreszcencia mikroszkópia – fotoaktiválható fluorofórok
PALM
felbontás
hagyományos
PALM
XY, nm
200
10-20 nm !!!
Z, nm
1000
10-20 nm !!!
FRAP – „PHOTOBLEACHING”: fotohalványodás
FRAP – ALAPELVEK INTENZÍV LÉZERIMPULZUS fluoreszcencia kioltás
FOTOHALVÁNYODÁS, KIFEHÉREDÉS a fluorofór irreverzibilis fotokémiai destrukciója a gerjesztı fény tönkreteszi a fluoreszcens molekulát
DIFFÚZIÓ
elıtte
utána visszatérés kioltás
HÁTRÁNY: anti-photobleaching oldat (pl. glükóz oxidáz – kataláz – merkaptoetanol) expoziciós idı csökkentése pulzusszerő gerjesztés alacsonyabb intenzitású gerjesztı fény ellenállóbb fluorofór
ELİNY: háttér eliminálása autoquenching FRAP, FLIP http://en.wikipedia.org/wiki/Fluorescence_loss_in_photobleaching http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/fluorescence/photobleaching/
fluoreszcens molekulák
mobilis fluoreszcens molekulák nem-fluoreszcens molekulák
nem-fluoreszcens molekulák
fluoreszcencia intenzitás
visszatérés
mobilis 50%
50%
immobilis immobilis
idı (t)
idı (t)
11
Biofizika 2 Fizika-Biofizika 2
2013.
FRAP
FRAP fluoreszcencia kioltás fluoreszcencia visszatérése
LAMELLIPODIUM DINAMIKÁJA visszatérés
Fluoreszcencia intenzitás
Lai és mtsai EMBO Journal 2008
visszatérés
kioltás
kioltás mobilis
mobilis
50%
50%
immobilis
immobilis
idı
B16-F1 sejt EGFP-aktin
idı (t)
ELEKTRONMIKROSZKÓPIA (EM) 1986. Ernst Ruska Nobel-díj
ELEKTRONMIKROSZKÓPIA (EM)
OPTIKAI - FÉNY
EM
képalkotás
fénynyaláb üveg lencsék
elektronnyaláb elektromágnes
hullámhossz, nm
400 – 600
0.004 – 0.006
felbontás, nm
200
0.2
nagyítás
1000 x
1000 - 100000 x
TRASZMISSZIÓS ELEKTRON MIKROSZKÓPIA (TEM) áteresztett ePÁSZTÁZÓ ELEKTRON MIKROSZKÓPIA (SEM) visszafelé szórt e rendszámbeli különbségek, nehézatomok másodlagos e felület topográfiája Auger e karakterisztikus rtg sugárzás spektruma felület kémiai összetétele
SEM
TEM
NA = 0.04 – 1.45
12