Name: fundamental technical elements of freeze-fracture/freeze-etch in biological electron microscopy
Uploaded: 2014-09-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fundamental Technical Elements of Freeze-fracture/Freeze-etch in Biological Electron Microscopy at JoVE.com

This presentation was supported by a Clinical Innovator Award to JLC from the Flight Attendant Medical Research Institute and by the United States Environmental Protection Agency. Although the research described in this article has been funded wholly or in part by the United States Environmental Protection Agency through Cooperative Agreement CR83346301 with the Center for Environmental Medicine, Asthma, and Lung Biology at The University of North Carolina at Chapel Hill, it has not been subjected to the Agency&#8217;s required peer and policy review, and therefore does not necessarily reflect the views of the Agency and no official endorsement should be inferred. Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation for use.

1. Utarbeidelse av biologiske prøver for Freeze-brudd / Freeze-etch <ol><li> Bruk en konvensjonell EM fiksativ formulering slik som 2% glutaraldehyd + 2% paraformaldehyd i 0,1 M fosfatbuffer i 1 time. for å utføre primær fiksering av biologiske vev. MERK: Selv om det kan være ønskelig å fryse enkelte typer prøver uten forutgående fiksering, universal blodbårne patogener forholdsregler påbyr hensiktsmessig fiksering hvor prøven består av humant vev. </li><li> Etter primær fiksering, skylling prøven i den...

<ol>
	<li>Steere, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+microscopy+of+structural+detail+in+frozen+biological+specimens.">Electron microscopy of structural detail in frozen biological specimens.</a> J Biophysic and BiochemCytol. 3, 45-60 (1957).</li><li>Pinto da Silva, P., Branton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+splitting+in+freeze-etching.+Covalently+bound+ferritin+as+a+membrane+marker.">Membrane splitting in freeze-etching. Covalently bound ferritin as a membrane marker.</a> J Cell Biol. 45, 598-605 (1970).</li><li>Friend, D. S., Gilula, N. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variations+in+tight+and+gap+junctions+in+mammalian+tissues.">Variations in tight and gap junctions in mammalian tissues.</a> J Cell Biol. 53, 758-776 (1972).</li><li>Branton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+faces+of+frozen+membranes.">Fracture faces of frozen membranes.</a> ProcNatlAcadSci USA. 55, 1048-1056 (1966).</li><li>Heuser, J. E., Reese, T. S., Dennis, M. J., Jan, Y., Jan, L., Evans, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+vesicleexocytosiscaptured+by+quick+freezing+and+correlated+with+quantal+transmitter+release.">Synaptic vesicleexocytosiscaptured by quick freezing and correlated with quantal transmitter release.</a> J Cell Biol. 81, 275-300 (1979).</li><li>Goodenough, U. W., Heuser, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substructure+of+inner+dynein+arms,+radial+spokes,+and+the+central+pair/projection+complex+of+cilia+and+flagella.">Substructure of inner dynein arms, radial spokes, and the central pair/projection complex of cilia and flagella.</a> J Cell Biol. 100, 2008-2018 (1985).</li><li>Goodenough, U. W., Heuser, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substructure+of+the+outer+dynein+arm.">Substructure of the outer dynein arm.</a> J Cell Biol. 95, 798-815 (1982).</li><li>Hirokawa, N., Heuser, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quick-freeze,+deep-etch+visualization+of+the+cytoskeleton+beneath+surface+differentiations+of+intestinal+epithelial+cells.">Quick-freeze, deep-etch visualization of the cytoskeleton beneath surface differentiations of intestinal epithelial cells.</a> J Cell Biol. 91, 399-409 (1981).</li><li>Hirokawa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quick+freeze,+deep+etch+of+the+cytoskeleton.">Quick freeze, deep etch of the cytoskeleton.</a> Methods Enzymol. 134, 598-612 (1986).</li><li>Chandler, D. E., Sharp, W. P., Kuo, J. o. h. n. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Freeze+fracture+and+freeze+etching.+Electron+Microscopy:+Methods+and+Protocols.">Freeze fracture and freeze etching. Electron Microscopy: Methods and Protocols.</a> Methods in Molecular Biology. 1117, 95-132 (2014).</li><li>Severs, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Freeze-fracture+electron+microscopy.">Freeze-fracture electron microscopy.</a> Nature Protocols. 2, 547-576 (2007).</li><li>Gilula, N. B., Satir, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ciliary+necklace.+A+ciliary+membrane+specialization.">The ciliary necklace. A ciliary membrane specialization.</a> J Cell Biol. 53, 494-509 (1972).</li><li>Rohatgi, R., Snell, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ciliary+membrane.">The ciliary membrane.</a> CurrOpin Cell Biol. 22, 541-546 (2010).</li><li>Fisch, C. F., Dupuis-Williams, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructure+of+cilia+and+flagella-back+to+the+future.">Ultrastructure of cilia and flagella-back to the future.</a> Biol Cell. 103, 249-270 (2011).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Knowles, M. R., Boucher, R. C., Rose, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+aspects+of+ciliary+distribution+and+ciliogenesis+in+human+nasal+epithelium.">Morphometric aspects of ciliary distribution and ciliogenesis in human nasal epithelium.</a> Proc Nat Acad Sci. 78, 6996-6999 (1981).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Smith, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+observations+on+the+ultrastructure+of+mammalian+conducting+airway+epithelium:+Application+of+liquid+propane+freezing+and+rotary+shadowing+techniques+to+freeze-fracture.">New observations on the ultrastructure of mammalian conducting airway epithelium: Application of liquid propane freezing and rotary shadowing techniques to freeze-fracture.</a> J Ultrastr Res. 89, 23-33 (1984).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Gambling, T. M., Leigh, M. W., Hu, S. S., Boat, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+organization,+and+function+of+tight+junctional+complexes+in+the+tracheal+epithelium+of+infant+ferrets.">Development organization, and function of tight junctional complexes in the tracheal epithelium of infant ferrets.</a> Am Rev Respir Dis. 138, 666-674 (1988).</li><li>Coyne, C. B., Gambling, T. M., Boucher, R. C., Carson, J. L., Johnson, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+claudin+interactions+in+airway+tight+junctional+permeability.">Role of claudin interactions in airway tight junctional permeability.</a> Am J Physiol. 285, 1166-1178 (2003).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Hu, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+studies+of+hamster+tracheal+epithelium+in+vivo+and+in+vitro.">Ultrastructural studies of hamster tracheal epithelium in vivo and in vitro.</a> J Ultrastr Res. 70, 70-81 (1979).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Knowles, M. R., Boucher, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+characterization+of+epithelial+cell+membranes+in+normal+human+conducting+airway+epithelium:+A+freeze-fracture+study.">Ultrastructural characterization of epithelial cell membranes in normal human conducting airway epithelium: A freeze-fracture study.</a> Am J Anat. 173, 257-268 (1985).</li><li>Charles, A. C., Naus, C. C. G., Zhu, D., Kidder, G. M., Dirksen, E. R., Sanderson, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intercellular+calcium+signaling+via+gap+junctions+in+glioma+cells.">Intercellular calcium signaling via gap junctions in glioma cells.</a> J Cell Biol. 118, 195-201 (1992).</li><li>Sanderson, M. J., Charles, A. C., Dirksen, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+stimulation+and+intercellular+communication+increases+intercellular+CA2++in+epithelial+cells.">Mechanical stimulation and intercellular communication increases intercellular CA2+ in epithelial cells.</a> Cell Regul. 1, 585-596 (1990).</li><li>Welsch, F., Stedman, D., Carson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+a+teratogen+on+[3H]uridine+nucleotide+transfer+between+human+embryonal+cells+and+on+gap+junctions.">Effects of a teratogen on [3H]uridine nucleotide transfer between human embryonal cells and on gap junctions.</a> Exp Cell Res. 159, 91-102 (1985).</li><li>Carson, J. L., Willumsen, N. J., Gambling, T. M., Hu, S. S., Collier, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+intercellular+communication+and+differentiation+in+a+rapidly+developing+mammalian+airway+epithelium.">Dynamics of intercellular communication and differentiation in a rapidly developing mammalian airway epithelium.</a> Am J Respir Cell &amp; Molec Biol. 1, 385-390 (1989).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Clyde, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ciliary+membrane+alterations+occurring+in+experimental+Mycoplasma+pneumoniae+infection.">Ciliary membrane alterations occurring in experimental Mycoplasma pneumoniae infection.</a> Science. 206, 349-351 (1979).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Hu, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+observations+on+cellular+and+subcellular+aspects+of+experimental+Mycoplasma+pneumoniae+disease.">Ultrastructural observations on cellular and subcellular aspects of experimental Mycoplasma pneumoniae disease.</a> Infect &amp; Immun. 29, 1117-1124 (1980).</li><li>Henshaw, N. G., Carson, J. L., Collier, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+observations+of+Pneumocystis+carinii+attachment+to+rat+lung.">Ultrastructural observations of Pneumocystis carinii attachment to rat lung.</a> J Infect Dis. 151, 181-186 (1985).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Hu, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+appearance+of+compound+cilia+in+the+nasal+mucosa+of+normal+human+subjects+in+response+to+acute,+low+level+sulfur+dioxide+exposure.">The appearance of compound cilia in the nasal mucosa of normal human subjects in response to acute, low level sulfur dioxide exposure.</a> Environ Res. 42, 155-165 (1987).</li><li>Carson, J. L., Collier, A. M., Gambling, T. M., Knowles, M. R., Boucher, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructure+of+airway+epithelial+cell+membranes+among+patients+with+cystic+fibrosis.">Ultrastructure of airway epithelial cell membranes among patients with cystic fibrosis.</a> Hum Pathol. 21, 640-647 (1990).</li><li>Carson, J. L., Brighton, L. E., Collier, A. M., Bromberg, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlative+ultrastructural+investigations+of+airway+epithelium+following+experimental+exposure+to+defined+air+pollutants+and+lifestyle+exposure+to+tobacco+smoke.">Correlative ultrastructural investigations of airway epithelium following experimental exposure to defined air pollutants and lifestyle exposure to tobacco smoke.</a> InhalToxicol. 25, 134-140 (2013).</li><li>Boonstra, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunocytochemical+demonstrations+of+cytoplasmic+and+cell-surface+EGF+receptors+in+A431+cells+using+cryo-ultramicrotomy,+surface+replication,+freeze-etching+and+label+fracture.">Immunocytochemical demonstrations of cytoplasmic and cell-surface EGF receptors in A431 cells using cryo-ultramicrotomy, surface replication, freeze-etching and label fracture.</a> J Microscopy. 140, 119-129 (1985).</li><li>Fujimoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Freeze-fracture+replica+electron+microscopy+combined+with+SDS+digestion+for+cytochemical+labeling+of+integral+membrane+proteins.+Application+to+the+immunogold+labeling+of+intercellular+junctional+complexes.">Freeze-fracture replica electron microscopy combined with SDS digestion for cytochemical labeling of integral membrane proteins. Application to the immunogold labeling of intercellular junctional complexes.</a> J. Cell Sci. 108, 3443-3449 (1995).</li><li>Quinn, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+tocopherol+on+the+structure+and+permeability+of+phosphatidylcholine+liposomes.">The effect of tocopherol on the structure and permeability of phosphatidylcholine liposomes.</a> J Control Release. 160, 158-163 (2012).</li></ol>

I årene etter introduksjonen og kommersiell tilgjengelighet, fryse-brudd / Etch prosedyrer ble mye benyttet for undersøkelser av biologisk membran struktur. Faktisk har de beste perspektiver av noen av de strukturelle spesialiseringer av membraner er innhentet i fryse-brudd / Etch forberedelser. Disse studiene ikke bare bidratt til forståelse av den strukturelle organiseringen av membraner, men også gitt innsikt i hvordan struktur og funksjon er i slekt. Ankomsten av rutine biologisk ele...

Konseptet og praktisk anvendelse av fryse-brudd bearbeiding av biologiske prøver ble innført av Steere 1 over et halvt århundre siden. Den tidlige apparat bevilget ulike komponenter til en fungerende selvstendig enhet en. Den opprinnelige apparat ble modifisert og raffinert til kommersielt tilgjengelige instrumenter for å få plass til det kritiske behov for fjernmanipulering, opprettholdelse av høy-vakuum, og fordampning av karbon og metaller til å produsere en kopi egnet for undersøkelse av transmisjonselektronmikroskopi (figur 1 og figur 2). Den typiske instrument består av et høyt vakuumkammer med prøvebord og mikrotomen arm har regulerbar gjennomstrømning flytende nitrogen (figur 1). Kammeret inneholder også to elektronkanoner, en for å stabilisere karbon fordampning plassert i en 90 ° vinkel i forhold til prøvetrinn, og den andre for platinum / carbon skygging på en justerbar vinkel, typisk 15 º - 45 º (figur 2). Strømmen til den enhet brukes til å drive vakuumpumpen og elektroniske paneler regulere temperaturregulering og elektronkanon-styring. Opprinnelig tenkt som et middel for å oppnå forbedret avbildning av virus, fryse-brudd fikk enda mer popularitet som en teknikk for undersøkelse og analyse av cellemembraner og deres spesialiseringer 2, 3. Faktisk har denne prosedyren blitt integrert belyse struktur / funksjon relasjoner i celler og vev og mange av disse studiene stå som klassiske bidrag til celle-og molekylærbiologi 4-9. Den store mål og begrunnelsen for utviklingen av fryse-brudd teknikken var å begrense gjenstander observer ved elektronmikroskopi oppløsning som stammer fra kjemisk fiksering og behandling brukt i konvensjonell biologisk elektronmikroskopi. Her er målet å begrense kjemiskfiksering og for å fryse prøven med tilstrekkelig hastighet, og ofte i nærvær av et kryobeskyttende middel for å begrense iskrystalldannelse og andre frysing gjenstander. Mer nylig har denne teknikken funnet en fornyet interesse fra molekylærbiologer og materialvitenskap etterforskere for undersøkelse av nanopartikler og nanomaterialer. Fryse-brudd og fryse-ets bilder utviser en tredimensjonal karakter og noen ganger er tatt for scanning elektronmikro. Imidlertid er fryse-fraktur preparater undersøkt ved transmisjonselektronmikroskopi, og er deres store bidrag til høy oppløsning morfologiske studier deres unike representasjon av struktur / funksjonselementer av cellemembraner. Fryse-fraktur behandlingen initieres ved frysing celler og vev med tilstrekkelig hastighet til å begrense is krystallisering og / eller ved anvendelse av kryobeskyttende midler så som glycerol. Prøvestykkene blir deretter brukket under vakuum, og et replica genereres ved fordampning av karbon og platina over bruddflate. Den opprinnelige prøven er fordøyd fra replika som er hentet inn på en standard EM prøven rutenett. En annen vanlig feiltolkning av fryse-brudd bildene er at de skildrer celleoverflater. Imidlertid den grunnleggende forutsetningen for fryse-fraktur er at biologiske membraner er splittet gjennom den lipide dobbeltlags ved bruddprosessen (figur 3). Denne prosessen i biologiske membraner gir to bruddflater, en som viser organiseringen av den halve av membranen tilstøtende til cytoplasma, PF-ansikt, og en som viser halvparten av den bimolekylære paknings av membranen som er tilstøtende til det ekstracellulære miljøet, EF-ansikt. Sanne celleoverflater, er ikke representert i fryse-fraktur-bilder, men kun når den etterfølgende tilsatt trinnet med fryse etsing etter at brudd prosedyre benyttes. For å effektivt etse tidligere oppsprukne prøver å avsløre overflate detail, må prøvene fryses i et hurtig tempo og uten unetchablecryoprotectant. Etsing av vann fra overflaten av de frakturerte prøven avdekker underliggende funksjoner oppnås ved å plassere kjøle mikrotomen arm over prøvetrinn opprette en temperaturdifferanse mellom den fasen som holder prøven og kjøle mikrotomen arm som fører vann til å sublimere fra overflaten. Når vann blir sublimert fra overflaten av de frakturerte prøven under fryse-etsing manøver, deretter aspekter av selve celleoverflater, ekstracellulær matrise, cytoskeletal strukturer, og molekylære sammenstillinger kan være avdekket med høy oppløsning. Dermed fryse-brudd og fryse-etch er ikke utskiftbare vilkår, men heller reflektere en trinnvis prosess sistnevnte som ikke kan være nødvendig eller ønskelig, avhengig av behovene til den aktuelle studien. Etter fryse-fraktur / fryse-etsefremgangsmåter, er de oppsprukne overflater underkastet rettet fordamperentiv strøk av karbon og platina, for å gi støtte og avbildnings kontrast til replika. Den platina / karbon avbildning fordampning kan være ensrettet eller roterende, og blir oppnådd ved enten resistens eller elektronkanoner. Enveis skygging fra en kjent vinkel, typisk 30 º - 45 º, er nyttig i å utføre visse morfometriske beregninger. Prøver som har vært utsatt for dyp-etsning er typisk roterende skygget, og de resulterende bilder av disse prøvene er fotografisk reverseres for evaluering. Den historiske samt en liggende mål i fryse-fraktur / fryse-ets-teknikk er å begrense kjemisk fiksering og prosessering prøve gjenstander som er forbundet med flere konvensjonelle transmisjonselektronmikroskopi prosedyrer. Imidlertid gir denne teknikken en saklig fordel i sin evne til å gi tredimensjonale detaljer og dermed legge til rette for kjøp av morfometriske data i biologiske, materialvitenskap, og nanotechnology prøver. Fryse-brudd og fryse-ets prosedyrer er komplekse og mangefasettert, og noen aspekter av sin søknad er tilpasset. Denne presentasjonen gir en undersøkelse utsikt over de viktigste funksjonene i prosessen og leseren er henvist til omfattende publiserte protokoller 10, 11 for å ta opp detaljene og tilpasse prosessen for spesifikke forskningsbehov.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Balzers Freeze-fracture/freeze-etch plant</td>
			<td style="width:71px;">Balzers</td>
			<td style="width:119px;">BAF400T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Standard buffers</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">standard aldehyde fixatives</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">sodium dichromate</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">sulfuric acid</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Disposable supplies for Platinum/Carbon Evaporation</td>
			<td style="width:71px;">Technotrade International</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Liquid nitrogen</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Freon</td>
			<td style="width:71px;">various suppliers</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Disposable supplies for electron microscopy</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Transmission electron microscope</td>
			<td style="width:71px;">Carl Zeiss Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fundamental technical elements of freeze-fracture/freeze-etch in biological electron microscopy

Fryse-fraktur / fryse-etch beskriver en prosess der prøvene, typisk biologisk eller nanomateriale i naturen, er frosset, brukket, og gjenskapt for å generere en karbon / platinum &quot;kastet&quot; beregnet for undersøkelse av transmisjonselektronmikroskopi. Prøver som er utsatt for frysing ultrarapid priser, ofte i nærvær av cryobeskyttelsesmidler å begrense iskrystalldannelse, med etterfølgende oppsprekking av prøven i flytende nitrogen avkjølt temperatur under høyvakuum. Den resulterende bruddflate replikeres og stabilisert ved fordampning av karbon og platina fra en vinkel som confers overflate tredimensjonal detalj til gipsen. Denne teknikken har vist seg særlig opplysende for etterforskningen av cellemembraner og deres spesialiseringer og har bidratt vesentlig til forståelsen av celleform til relatert celle funksjon. I denne rapporten kartlegger vi de krav instrument og teknisk protokoll for å utførefryse-brudd, den tilhørende nomenklatur og karakteristikker av sprekkeplan, variasjoner på den konvensjonelle prosedyren, og kriterier for tolkning av fryse-fraktur bilder. Denne teknikken har blitt mye brukt for ultrastructural etterforskning i mange områder av cellebiologi og holder løftet som en ny avbildningsteknikk for molekylær, nanoteknologi og materialer realfag.

Nøkkelen forutsetningen for fryse-brudd image tolkning er at brudd flyene passere gjennom lipidbilag av membraner overdragelse to frakturoverflater, kalt av konvensjonen PF-ansikt (plasma brudd-ansikt) og EF-ansikt (ekstracellulære brudd-ansikt) (figur 3). Den PF-ansikt er halvparten av membranens lipidbilag som grenser til cytoplasma av cellen og EF-ansikt er halvparten av membranens lipidbilag som grenser til det ekstracellulære miljø. Fryse-brudd teknikken er spesielt nyttig for etterforskningen ...

Watch this Scientific Journal Video about Fundamental Technical Elements of Freeze-fracture/Freeze-etch in Biological Electron Microscopy at JoVE.com

Fundamental Technical Elements of Freeze-fracture/Freeze-etch in Biological Electron Microscopy

Fundamental Teknisk Elements of Freeze-brudd / Freeze-etch i biologisk Elektronmikroskopi

Grunnleggende teknikker og avgrensninger av fryse-brudd behandling av biologiske prøver og nanomaterialer for undersøkelse av transmisjonselektronmikroskopi er beskrevet. Denne teknikken er en foretrukket metode for å avsløre ultra funksjoner og spesialiseringer av biologiske membraner og for å få ultrastructural nivå dimensjonale og geodata i materialer fag og nanoteknologi produkter.

Freeze-fracture/freeze-etch describes a process whereby specimens, typically biological or nanomaterial in nature, are frozen, fractured, and replicated ...

Research

JoVE Journal

Biology

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

The morphogenesis of the Drosophila  embryonic heart tube has emerged as a valuable model system for studying cell migration, cell-cell adhesion and cell ...

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans has often been used as a model system in studies of early developmental processes.  The transparency of the 
embryos, the genetic ...

Microscopy of Fission Yeast Sexual Lifecycle

Mikroskopi av Fisjon gjær Seksuell Lifecycle

The fission yeast Schizosaccharomyces pombe has been an invaluable model system in studying the regulation of the mitotic cell cycle progression, the ...

Characterization of Calcification Events Using Live Optical and Electron Microscopy Techniques in a Marine Tubeworm

Karakterisering av Forkalkning Hendelser Bruke levende Optiske og elektronmikroskopi teknikker i en Marine tubeworm

Characterizing the first event of biological production of calcium carbonate requires a combination of microscopy approaches. First, intracellular pH ...

Preparation and Observation of Thick Biological Samples by Scanning Transmission Electron Tomography

Utarbeidelse og Observasjon av Thick biologiske prøver av Scanning Transmission Electron Tomography

This report describes a protocol for preparing thick biological specimens for further observation using a scanning transmission electron microscope. It ...

Biological Sample Preparation by High-pressure Freezing, Microwave-assisted Contrast Enhancement, and Minimal Resin Embedding for Volume Imaging

Biologiske utvalg forberedelse av høytrykks fryser, mikrobølgeovn-assistert kontrast ekstrautstyr og Minimal harpiks innebygging volum Imaging

The described sample preparation technique is designed to combine the best quality of ultrastructural preservation with the most suitable contrast for the ...

Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy (SBF-SEM) of Biological Tissue Samples

Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy SBF-SEM of Biological Tissue Samples

Seriell blokk-ansiktsskanning elektronmikroskopi (SBF-SEM) av biologiske vevsprøver

Serial block-face scanning electron microscopy (SBF-SEM) allows for the collection of hundreds to thousands of serially-registered ultrastructural images, ...