globe

Cellforskning synliggjord med USB
fluorescensmikroskopi

 

Dino-Lite hjälper forskare att forma en bild

Forskning om livshotande sjukdomar är av stor betydelse. Mirakulöst kan nog en liten randig fisk med speciell ljusmikroskop spela en viktig roll. Professor Yung-Jen Chuang (47) från Taiwan forskar med zebrafisk med hjälp Dino-Lite fluorescensmikroskoper.

Inom National Tsing Hua universitet i Hsinchu, Taiwan, driver Professor Yung-Jen Chuang ett laboratorium för vaskulär biologi. Vaskulär biologi är studier av vårt blodomlopp i alla dess former, från aortan till minsta kapillär i hjärnorna. Professor Yung-Jen Chuang och hans team är särskilt intresserade i de molekylära och cellulära processer som uppstår när nya blodkärl bildas från de befintliga blodkärlen, en process som kallas angiogenes. Teamet undersöker också hur vävnaden reparerar sig efter skador på vitala organ såsom hjärtat eller hjärnan och undersöker vilka reaktioner påverkar blodcirkulationen inom en tumör. Studierna innefattar också funktionsgenomik som syftar till att identifiera vilka specifika gener som arbetar hårdare, exempelvis för att påskynda regenerering. Uppenbarligen så leder Professor Yung-Jen Chuang ett team som består av ett stort antal forskare, med ett ännu större antal zebrafisk och Dino-Lite fluorescensmikroskoper.

Excitation och emissioner

Dino-Lite har olika fluorescensmikroskoper som används av Professor Yung-Jen Chuang i sina undersökningar. Fluorescensmikroskopi använder sig av fluorescerande färgämnen som avger ljus när det bestrålas med ljus av en kortare våglängd. Detta ljus, till exempel blått, hänvisas till som excitationsljus. Fosforer omvandlar detta ljus av en kort våglängd till ljus av en längre våglängd, som grön eller röd. Det emitterade ljuset kallas emissionsljus. Dino-Lite fluorescensmikroskoper har ett så kallat excitationsfilter som begränsar utgående ljus till en viss våglängd (uttryckt i nanometer). På samma sätt, tar sig emissionsljuset genom ett inbyggt emissionsfilter som tar bort excitationsvåglängden från ljusknippet och bilden består endast av emissionsljuset. På detta sätt, kan Professor Yung-Jen Chuang se vad som händer i en levande organism i realtid. Ett av djuren som han använder för detta ändamål är zebrafisken. Sedan 90-talet i förra seklet amvänder många forskare zebrafisk (vetenskapliga namnet är Danio rerio) som modellorganism. Genom (summan av genetisk information i en cell) hos en zebrafisk är mycket lik den i genom hos människan. Zebrafisk embryon är också genomskinlig, vilket gör det möjligt att studera olika processer såsom angiogenes i en organism med användning av fluorescensmikroskopi. Den zebrafisk är inte naturligt fluorescerande, så hur skulle forskarna kunna ge fisken ljuset?

GFP, BFP, CFP, YFP och CherryFP

Detta blev möjligt efter att Nobelpristagaren Osamu Shimomura upptäckte att djuphavsmaneter Aequoria var naturligt fluorescerande och kan tacka för den här egenskapen till ett protein som kallas grönt fluorescerande protein (GFP). Detta protein kan jämföras med en fyr som lyste upp den biologiska forskningen. År 1994 lyckades forskare överföra denna gen in i cellerna hos högre organismer genom transfektion, den teknik där främmande DNA placeras i en cell. Det var nu möjligt att markera varje cell i färg med användning av fluorescensmikroskopi, som var en revolution inom cellbiologi. Men forskarna gick vidare. Genom att orsaka mutationer i GFP-genen, lyckades de ändra färgen på fluorescensen. Nu finns det inte bara grönt (GFP), men också blått (BFP), cyan (CFP), gult (YFP) och rött (CherryFP). Både excitations- och emissionsspektra för dessa varianter skiljer sig så att olika modeller av Dino-Lite gjordes för att observera de olika färgerna. De flesta fluorescensmikroskop har ett traditionellt emissionsfilter medan Dino-Lite använder högpassfilter som ger förbättrad bildbehandling och förbättrad sensitivitet i ett bredare spektrum av fluorescens.

Sjukdomsforskning

GFP färgvarianter ger forskarna möjlighet att låta exempelvis artärer avge grönt ljus, immunceller röda och bakterier blå. På detta sätt kan en undersökare följa uppkomsten och fortgången av en sjukdom, såsom cancer. För att undersöka genomförandet av en typ av cancer, är humana cancerceller märkta med att fluorescens implanteras i zebrafisk embryon. Detta gör det möjligt att övervaka alla stadier av utveckling av en cancer, och tillåter forskning om de gener och de ämnen som är involverade i utvecklingen av cancer och inhiberingen av tillväxten av tumörcellerna. Professor Yung-Jen Chuang team är naturligtvis inte den enda som gör denna typ av forskning. Tusentals forskare världen över arbetar med zebrafisk och fluorescensmikroskopi för att studera olika sjukdomar som Parkinson, multipel skleros och akut lymfatisk leukemi i hopp om att hitta lösningar. I många fall hjälper Dino-Lite bokstavligen forskare att bilda en bra bild av sjukdomen och läkningsprocesser som förekommer i en organism. Med denna kunskap kan droger utvecklas för att förhindra, bota och även förebygga sjukdomar som cancer.

Prisvärd

Professor Yung - Jen Chuang har arbetat med Dino-Lite för att utveckla de fluorescens digitala mikroskop: "Jag är glad över att Dino - Lite fluorescens mikroskop är av god kvalitet och prisvärd. Dessutom är de lätta att använda Vi kan alltså göra det möjligt för fler forskare.. till arbete efter minimal utbildning, och även värva olika uppsättningar av Dino-Lites som vi har för utbildningsändamål. Det är lätt att visa bilder på en bärbar dator, och vi kan lagra både video och stillbilder för att studera förändringar i vävnaden bättre." för närvarande har Yung - Jen Chuang uppnått de flesta framgångar i att studera interaktionen mellan en värd, såsom en människa och en svamp patogen såsom Candida albicans.

 

Vilka Dino-Lite modeller använder professor Yung-Jen Chuang?

I sitt laboratorium i Taiwan använder professor Yung-Jen Chuang tre typer av fluorescensmikroskop och en allmän Dino-Lite. De Dino - Lite fluorescens mikroskop är de minsta fluorescens mikroskop i världen. Användaren kan byta från färgade lysdioder till den inbyggda vita LED, vilket är användbart för att fokusera och lokalisera objektet.

Dino-Lite AM4115T-GFBW
Dino-Lite AM4115T-GFBW är ett fluorescensmikroskop utrustat med blå lysdioder. Emissionsfiltret av 510 nanometer ser till att grönt fluorescerande protein visas.

Dino-Lite AM4115T-RFYW
Dino-Lite AM4115T-RFYW använder gula lysdioder och ett emissionsfilterför på 610 nm. Detta mikroskop är mycket användbart i utvecklingsbiologi, patologi och anatomi.

Dino-Lite AM4115T-YFGW
Dino-Lite AM4115T-YFGW visar gröna lysdioder för excitation. 570 nm emissionsfilter för detta fluorescensmikroskop ser till att orange till röd fluorescens såsom RFP (Rött fluorescerande protein) visas.

Dino-Lite AM4113ZT
AM4113ZT är inte en fluorescensmikroskop, men används också i labbet av professor Yung-Jen Chuang. Detta är en av de bästa som säljer Dino-Lite modellerna. Denna USB- mikroskop är försedd med ett vridbart polariserande filter, så att forskningen på blanka föremål blir enklare, eftersom störande reflexer minskar avsevärt.