Ett nytt superupplöst fluorescensstrukturerat belysningsmikroskopsystem, eller fluorescerande SIM, är nu tillgänglig på EMSL som en del av labbets funktioner för cellisolering och systemanalys.

Tillgång till det nya instrumentet sker genom EMSL:s användarförslagsprocess. EMSL Usage System listar det som Mikroskop:Fluorescens, Superupplösning strukturerad belysning.

Klassad som ett superupplösningsmikroskop, fluorescens-SIM ger betydligt högre rumslig upplösning än konventionella ljusmikroskop. Fluorescens-SIM:s upplösningsförmåga är cirka 100-130 nanometer. Ljusmikroskop kan inte lösa strukturer som är mindre än cirka 250-300 nanometer. För att sätta det i perspektiv, en vattenmolekyl är mindre än en nanometer, och en typisk grodd är ungefär 1, 000 nanometer.

Det fluorescerande SIM-kortet ger superupplösta bilder i tre dimensioner. Att kunna se prover och deras rumsliga fördelning i 3D ger ett större djup av information för en tydligare vetenskaplig förståelse.

Enligt Galya Orr, senior forskare och kapacitetsledare för EMSL CISA, fluorescens-SIM är ett kraftfullt instrument för studier av molekylär cellbiologi, inklusive mikrobiologi. Det gör det möjligt för forskare att avbilda live, intakta hydratiserade celler.

"Det fina med fluorescens-SIM är att du arbetar med celler i deras ursprungliga form, sa Orr.

"En aktuell vetenskaplig utmaning inom mikroskopi och bildbehandling är att göra dynamiska experiment där vi kan observera saker i realtid och under verkliga förhållanden, sa Dave Koppenaal, teknisk chef för EMSL. "Fluorescens-SIM tillåter oss att utföra experiment på plats."

Fluorescens-SIM använder standard fluorescerande färgämnen och färgningsprotokoll, till skillnad från vissa superupplösningsfluorescensmikroskop som kräver specifika fluorescerande molekyler för att färga prover.

"Du kan lösa rumslig information med en upplösning på 100 nanometer, vilket du inte kan göra med andra fluorescensmikroskop, " sa Orr. "Om du vill studera ett specifikt protein i en bakterie, du kan få det proteinet att lysa i en annan färg och använda superupplösningsavbildningssystemet för att identifiera det rumsliga och tidsmässiga uttrycksmönstret för proteinet i förhållande till andra molekyler och cellulära strukturer för att få en bättre förståelse av proteinets funktion."

Fluorescens-SIM förbättrar avsevärt EMSL:s befintliga biologiska kapacitet. Instrumentet kommer att hjälpa forskare att utforska frågor om bioenergi, bioproduktion, kolåtervinning och andra processer som involverar levande celler. Fluorescens-SIM kommer att vara särskilt användbart i studiet av syntetisk biologi, design och konstruktion av nya biologiska funktioner och system som inte finns i naturen.

"Det finns bara en handfull superupplösningsmikroskopitekniker, " sade Koppenaal. "Fluorescens-SIM är en av de nyare, så det är ännu inte allmänt tillgängligt. Detta borde tilltala både PNNL-personal och EMSL-användare eftersom det är ett ganska unikt instrument. EMSL är stolta över att förvalta denna förmåga."