干涉散射显微镜观察活细胞膜上纳米尺度蛋白质的运动
2019-05-27
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细胞的许多生物学功能由其膜上蛋白质在纳米至数十微米的空间尺度内，在微秒至数分钟的时间间隔内的复杂运动决定。这些丰富的参数无法使用荧光显微镜获得，但它们属于干涉散射（iSCAT）粒子追踪的范围。然而，由于iSCAT即使对单个未标记的蛋白质也十分敏感，因此iSCAT方法获得的图像通常伴随着大的斑点状背景，这对其应用于细胞成像是一个缺陷。本文采用一种新的图像处理方法来克服这一困难，并展示了在纳米尺度下对跨膜表皮生长因子受体的跟踪，所有受试对象在三维空间内持续数十分钟运动。本文实验图像给出了纳米尺度下蛋白质的运动，包括细胞质与细胞膜间的扩散运动，丝状伪足的运输和胞吞作用期间的旋转运动。
a）用于活细胞成像的iSCAT显微镜的实验装置；b）标记前细胞膜的iSCAT图像；c）包括金纳米颗粒标记的生长因子探针的细胞膜iSCAT图像；d）从c中提取的点扩散函数（PSF）。
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