より明るい蛍光マーカーがより微細なイメージングを可能にする(Brighter fluorescent markers allow for finer imaging)

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2023-07-20 ワシントン大学セントルイス校

◆ワシントン大学セントルイス校の研究者たちは、ニューロンなどの非常に小さな対象物の高解像度イメージングを可能にする新しい技術を開発しました。この技術は、既存の拡張顕微鏡法を改良したもので、小さな対象物を大きくして可視化する方法です。
◆研究者は超明るいフルオロフォアと呼ばれる特殊なマーカーを使用し、サンプルを水と接触することで膨張するゲルに埋め込みます。これにより、ニューロンの細かい枝など、通常見えない特徴をトレースできます。従来の方法では光信号が弱まる問題を、プラズモニック-フルオロ(PF)と呼ばれる超明るいフルオロフォアで解決しました。
◆この技術はニューロンのネットワークをマッピングするのに役立ち、将来の研究で従来のフルオロフォアの代わりに使用できます。また、PFは任意のフルオロフォアを使用して作成できます。

<関連情報>

プラズモン増強拡大顕微鏡法 Plasmon-Enhanced Expansion Microscopy

Priya Rathi, Prashant Gupta, Avishek Debnath, Harsh Baldi, Yixuan Wang, Rohit Gupta, Baranidharan Raman, and Srikanth Singamaneni
Nano Letters  Published:June 12, 2023

Abstract

より明るい蛍光マーカーがより微細なイメージングを可能にする(Brighter fluorescent markers allow for finer imaging)

Expansion microscopy (ExM) is a rapidly emerging super-resolution microscopy technique that involves isotropic expansion of biological samples to improve spatial resolution. However, fluorescence signal dilution due to volumetric expansion is a hindrance to the widespread application of ExM. Here, we introduce plasmon-enhanced expansion microscopy (p-ExM) by harnessing an ultrabright fluorescent nanoconstruct, called plasmonic-fluor (PF), as a nanolabel. The unique structure of PFs renders nearly 15000-fold brighter fluorescence signal intensity and higher fluorescence retention following the ExM protocol (nearly 76%) compared to their conventional counterparts (<16% for IR-650). Individual PFs can be easily imaged using conventional fluorescence microscopes, making them excellent “digital” labels for ExM. We demonstrate that p-ExM enables improved tracing and decrypting of neural networks labeled with PFs, as evidenced by improved quantification of morphological markers (nearly a 2.5-fold increase in number of neurite terminal points). Overall, p-ExM complements the existing ExM techniques for probing structure–function relationships of various biological systems.

1700応用理学一般
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