マインドマップギャラリー Medical Cell Biology (第 6 版) 第 3 章 第 1 節 顕微鏡技術
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DNA生合成
細胞骨格の概要
細胞生物学 - 細胞の老化と死のマインドマップ
細胞膜を通した物質の輸送
細胞質マトリックスと内膜系
第 3 章 細胞生物学における研究の方向性
顕微鏡検査
光学顕微鏡
通常の光学顕微鏡
構成
コンデンサー、対物レンズ、接眼レンズ
解決
近い2点を区別できる最小距離を指します。
関数
顕微鏡の画像処理能力を測定する
2 点間の距離が小さいほど、解像度は高くなります。
水平解像度と垂直解像度の計算式
Rx,y=0.61λ/n.sinθ Rz=2λ/(n・sinθ)²
n・sinθはレンズの開口率であり、開口数とも呼ばれます。
nはコンデンサーと対物レンズの間の媒質の屈折率です
θは対物レンズに対する試料の開き角の半角です。
λ は照明源の波長です
通常の光学顕微鏡の理論上の横方向の分解能は250nm、縦方向の分解能も550nmです。
ミトコンドリアの大きさは約 0.5 ミクロンで、通常の光学顕微鏡で観察できる細胞内の最小の構造です。
最大倍率 = 人間の目の解像度/光学顕微鏡の解像度≈500
500 を超えると解像度は向上しません
無効な増幅
生細胞のステップを観察する
染色
修理済み
薄切り
位相差顕微鏡
原理
光の回折効果と干渉効果を利用して、試料の異なる領域を通過する光波の光路差を次のように変換します。 振幅の違いにより、生細胞内のさまざまな構造間の明暗のコントラストがはっきりと見えるようになります。
倒立位相差顕微鏡
培養細胞の構造を観察する
特徴
ステージ上には光源とコンデンサーが設置され、ステージの下には位相差対物レンズが設置されています。 培養フラスコ内の付着細胞または浮遊細胞を明確に観察できます。
最大のメリット
生きた細胞の活動を観察できる
暗視野顕微鏡法
散乱光イメージング
物体の輪郭を観察する
内部の微細構造を識別できない
液体培地中の細胞内核、ミトコンドリア、細菌、真菌の観察に適しています。
細胞の動きも観察できる
蛍光顕微鏡
高コントラストのカラー画像を生成できる
蛍光染料染色
アシッドオレンジ
DNAが緑色に変わる
RNAが赤くなる
染色された細胞核
DAPIブルー
ローダミンBレッド
FITCグリーン
優れた機能
フィルターは2セットあります
結果の画像は暗い背景に設定されます
共焦点レーザー走査型顕微鏡 (CLSM)
高精細なカラー3次元画像を提供
主に、蛍光を発する物質、または蛍光で標識された物質の検出に使用されます。
細胞内の多くの複雑な物質の三次元構造を識別できる
超解像光学顕微鏡
解像度はナノメートルスケールに達します
アベの限界を超えて
分類
統合イメージング技術
単一分子イメージング技術
非接触で損傷がなく、内部構造が観察できるという特徴があります。
電子顕微鏡
透過型電子顕微鏡
光学顕微鏡より大きく、逆さま
電子顕微鏡用の生物標本には特別な準備が必要です
真空中で
水分を含んだ生きた細胞や組織は観察できません
観察された標本のコントラスト
構成元素の原子番号に依存します
原子番号が大きいほどコントラストが大きくなります
高圧透過型電子顕微鏡
光源の加速電圧は200,000ボルト以上です
超高圧電子顕微鏡
光源の加速電圧は500,000ボルトを超えています
3D画像の入手方法
金属突起
凍結骨折
主に細胞膜構造の内部構造を観察するために使用されます。
フリーズエッチング技術
細胞の内部構造を観察するために使用されます。
走査型電子顕微鏡
生体サンプル表面の三次元構造を観察します
解像度が低い
主に細胞全体または組織の観察に使用されます
クライオEM
生体高分子の構造解析に使用されます。
主な手順
1. サンプルの凍結 2. クライオイメージング 3. 三次元再構築
その他の顕微鏡技術
走査型トンネル顕微鏡
高分子の立体構造を観察する
原子間力顕微鏡
単一分子を操作する