NEPHRO-News
Expansion-enhanced super-resolution radial fluctuations enable nanoscale molecular profiling of pathology specimens.
Kylies D, et al.
Nat Nanotechnol 2023; 18:336-342
Die Erforschung komplexer biologischer Prozesse erfordert in vielen
Fällen die Analyse der subzellulären molekularen Ultrastruktur.
Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht die räumliche Darstellung mehrerer
molekularer Marker in biologischen Proben simultan und ist eine wichtige
und flexible Methode sowohl in wissenschaftlicher Forschung als auch in
der klinischen Diagnostik.
Die am weitesten verbreiteten
konventionellen Fluoreszenzmikroskope sind durch das physikalische
Phänomen der Lichtbeugung (sog. Diffraktion) auf eine maximale Auflösung
von 200-300 Nanometer (nm) limitiert. Sie erlauben somit zwar die
Visualisierung einzelner Zellen, nicht jedoch die Analyse der
subzellulären Ultrastruktur, die häufig in Größenordnungen im
zweistelligen Nanometerbereich organisiert ist.
Mikroskopie-Technologien,
die diese Diffraktionsgrenze überwinden und somit eine subzelluläre
Auflösung ermöglichen, werden „Super-Resolution-Mikroskope“ (SRM)
genannt (Huang B; Cell 2010; 143:1047). Bekannte Beispiele für
SRM-Technologien sind unter anderem Stimulated Emission Depletion
(STED), Structured Illumination Microscopy (SIM) oder Stochastic Optical
Reconstruction Microscopy (STORM).
Das große Potential von SRM für
die Analyse von biologischen Proben wurde von der wissenschaftlichen
Gemeinschaft und speziell auch von der Nephrologie erkannt, nicht
zuletzt, da in der Niere die molekulare Ultrastruktur eng mit der
Physiologie und Pathophysiologie des Organs verbunden ist (Siegerist F;
Front Endocrinol 2018; 9:379). Ein Beispiel hierfür ist die glomeruläre
Schlitzmembran mit einem Diameter von ca.
40 nm, die im Rahmen verschiedener renaler Erkrankungen gestört ist (Grahammer F; Nat Rev Nephrol 2013; 9:587).
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Tags: nephro-news nephrologie fluoreszenzmikroskopie exssrf workflow auflösungskapazität ultrastrukturelle analysen
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