Name: a protocol for real-time 3d single particle tracking
Uploaded: 2018-01-03T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Real-time 3D Single Particle Tracking at JoVE.com

Dit werk werd gesteund door de National Institute of General Medical Sciences van de National Institutes of Health award onder nummer R35GM124868 en door Duke University.

1. instellen van de lay-out en uitlijning
<ol>
	<li>Installatie en collimatie van de tracking excitatie laser<ol>
		<li>Brengt de laser aan de optische tabel met behulp van een huis-gebouwde mount. Het onderstel is een eenvoudige aluminiumplaat met montage gaten voor het hoofd van de laser en de optische tabel. De laser moet stevig worden gekoppeld aan een metalen mount voor stabiliteit en warmteafvoer. Gebruik hiervoor een 488 nm solid state laser voor verlichting (Figuur 1), hoewel de go...

<ol>
	<li>Rust, M. J., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-diffraction-limit+imaging+by+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+(STORM).">Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (STORM).</a> Nat. Methods. 3 (10), 793-796 (2006).</li><li>Huang, B., Wang, W., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+Super-Resolution+Imaging+by+Stochastic+Optical+Reconstruction+Microscopy.">Three-Dimensional Super-Resolution Imaging by Stochastic Optical Reconstruction Microscopy.</a> Science. 319 (5864), 810-813 (2008).</li><li>Jones, S. A., Shim, S. H., He, J., Fast Zhuang, X. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast,+three-dimensional+super-resolution+imaging+of+live+cells.">Fast, three-dimensional super-resolution imaging of live cells.</a> Nat. Methods. 8 (6), 499-505 (2011).</li><li>Hess, S. T., Girirajan, T. P. K., Mason, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high+resolution+imaging+by+fluorescence+photoactivation+localization+microscopy.">Ultra-high resolution imaging by fluorescence photoactivation localization microscopy.</a> Biophys. J. 91 (11), 4258-4272 (2006).</li><li>Shtengel, G., Galbraith, J. A., Galbraith, C. G., Lippincott-Schwartz, J., Gillette, J. M., Manley, S., 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=Interferometric+fluorescent+super-resolution+microscopy+resolves+3D+cellular+ultrastructure.">Interferometric fluorescent super-resolution microscopy resolves 3D cellular ultrastructure.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (9), 3125-3130 (2009).</li><li>Betzig, E., Patterson, G. H., Sougrat, R., Lindwasser, O. W., Olenych, S., Bonifacino, J. S., 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=Imaging+Intracellular+Fluorescent+Proteins+at+Nanometer+Resolution.">Imaging Intracellular Fluorescent Proteins at Nanometer Resolution.</a> Science. 313 (5793), 1642-1645 (2006).</li><li>Shroff, H., Galbraith, C. G., Galbraith, J. A., Betzig, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live-cell+photoactivated+localization+microscopy+of+nanoscale+adhesion+dynamics.">Live-cell photoactivated localization microscopy of nanoscale adhesion dynamics.</a> Nat. Methods. 5 (5), 417 (2008).</li><li>Shao, L., Kner, P., Rego, E. H., Gustafsson, M. G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Super-resolution+3D+microscopy+of+live+whole+cells+using+structured+illumination.">Super-resolution 3D microscopy of live whole cells using structured illumination.</a> Nat. Methods. 8 (12), 1044 (2011).</li><li>Kner, P., Chhun, B. B., Griffis, E. R., Winoto, L., Gustafsson, M. G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Super-resolution+video+microscopy+of+live+cells+by+structured+illumination.">Super-resolution video microscopy of live cells by structured illumination.</a> Nat. Methods. 6 (5), 339 (2009).</li><li>Schermelleh, L., Carlton, P. M., Haase, S., Shao, L., Winoto, L., Kner, P., 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=Subdiffraction+multicolor+imaging+of+the+nuclear+periphery+with+3D+structured+illumination+microscopy.">Subdiffraction multicolor imaging of the nuclear periphery with 3D structured illumination microscopy.</a> Science. 320 (5881), 1332-1336 (2008).</li><li>Gustafsson, M. G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surpassing+the+lateral+resolution+limit+by+a+factor+of+two+using+structured+illumination+microscopy.">Surpassing the lateral resolution limit by a factor of two using structured illumination microscopy.</a> J. Microsc. 198, 82-87 (2000).</li><li>Persson, F., Bingen, P., Staudt, T., Engelhardt, J., Tegenfeldt, J. O., Hell, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+Nanoscopy+of+Single+DNA+Molecules+by+Using+Stimulated+Emission+Depletion+(STED).">Fluorescence Nanoscopy of Single DNA Molecules by Using Stimulated Emission Depletion (STED).</a> Angew. Chem. 50 (24), 5581-5583 (2011).</li><li>Hein, B., Willig, K. I., Hell, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulated+emission+depletion+(STED)+nanoscopy+of+a+fluorescent+protein-labeled+organelle+inside+a+living+cell.">Stimulated emission depletion (STED) nanoscopy of a fluorescent protein-labeled organelle inside a living cell.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (38), 14271-14276 (2008).</li><li>Klar, T. A., Jakobs, S., Dyba, M., Egner, A., Hell, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+microscopy+with+diffraction+resolution+barrier+broken+by+stimulated+emission.">Fluorescence microscopy with diffraction resolution barrier broken by stimulated emission.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (15), 8206-8210 (2000).</li><li>Welsher, K., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-resolution+3D+visualization+of+the+early+stages+of+cellular+uptake+of+peptide-coated+nanoparticles.">Multi-resolution 3D visualization of the early stages of cellular uptake of peptide-coated nanoparticles.</a> Nat. Nano. 9 (3), 198-203 (2014).</li><li>Welsher, K., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+the+behavior+of+molecules+in+biological+systems:+breaking+the+3D+speed+barrier+with+3D+multi-resolution+microscopy.">Imaging the behavior of molecules in biological systems: breaking the 3D speed barrier with 3D multi-resolution microscopy.</a> Faraday Discuss. 184, 359-379 (2015).</li><li>Xu, C. S., Cang, H., Montiel, D., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+quantitative+sizing+of+nanoparticles+using+three-dimensional+single-particle+tracking.">Rapid and quantitative sizing of nanoparticles using three-dimensional single-particle tracking.</a> J. Phys. Chem. C. 111 (1), 32-35 (2007).</li><li>Cang, H., Xu, C. S., Montiel, D., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guiding+a+confocal+microscope+by+single+fluorescent+nanoparticles.">Guiding a confocal microscope by single fluorescent nanoparticles.</a> Opt. Lett. 32 (18), 2729-2731 (2007).</li><li>Cang, H., Wong, C. M., Xu, C. S., Rizvi, A. H., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Confocal+three+dimensional+tracking+of+a+single+nanoparticle+with+concurrent+spectroscopic+readouts.">Confocal three dimensional tracking of a single nanoparticle with concurrent spectroscopic readouts.</a> Appl. Phys. Lett. 88 (22), 223901 (2006).</li><li>Han, J. J., Kiss, C., Bradbury, A. R. M., Werner, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-Resolved,+Confocal+Single-Molecule+Tracking+of+Individual+Organic+Dyes+and+Fluorescent+Proteins+in+Three+Dimensions.">Time-Resolved, Confocal Single-Molecule Tracking of Individual Organic Dyes and Fluorescent Proteins in Three Dimensions.</a> ACS Nano. 6 (10), 8922-8932 (2012).</li><li>Wells, N. P., Lessard, G. A., Goodwin, P. M., Phipps, M. E., Cutler, P. J., Lidke, D. S., 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=Time-Resolved+Three-Dimensional+Molecular+Tracking+in+Live+Cells.">Time-Resolved Three-Dimensional Molecular Tracking in Live Cells.</a> Nano Lett. 10 (11), 4732-4737 (2010).</li><li>Lessard, G. A., Goodwin, P. M., Werner, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+tracking+of+individual+quantum+dots.">Three-dimensional tracking of individual quantum dots.</a> Appl. Phys. Lett. 91 (22), (2007).</li><li>McHale, K., Mabuchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intramolecular+Fluorescence+Correlation+Spectroscopy+in+a+Feedback+Tracking+Microscope.">Intramolecular Fluorescence Correlation Spectroscopy in a Feedback Tracking Microscope.</a> Biophys. J. 99 (1), 313-322 (2010).</li><li>McHale, K., Mabuchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+Characterization+of+the+Conformation+Fluctuations+of+Freely+Diffusing+DNA:+Beyond+Rouse+and+Zimm.">Precise Characterization of the Conformation Fluctuations of Freely Diffusing DNA: Beyond Rouse and Zimm.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (49), 17901-17907 (2009).</li><li>McHale, K., Berglund, A. J., Mabuchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+Dot+Photon+Statistics+Measured+by+Three-Dimensional+Particle+Tracking.">Quantum Dot Photon Statistics Measured by Three-Dimensional Particle Tracking.</a> Nano Lett. 7 (11), 3535-3539 (2007).</li><li>Juette, M. F., Bewersdorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+Tracking+of+Single+Fluorescent+Particles+with+Submillisecond+Temporal+Resolution.">Three-Dimensional Tracking of Single Fluorescent Particles with Submillisecond Temporal Resolution.</a> Nano Lett. 10 (11), 4657-4663 (2010).</li><li>Katayama, Y., Burkacky, O., Meyer, M., Br&#228;uchle, C., Gratton, E., Lamb, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-Time+Nanomicroscopy+via+Three-Dimensional+Single-Particle+Tracking.">Real-Time Nanomicroscopy via Three-Dimensional Single-Particle Tracking.</a> ChemPhysChem. 10 (14), 2458-2464 (2009).</li><li>Perillo, E. P., Liu, Y. -. L., Huynh, K., Liu, C., Chou, C. -. K., Hung, M. -. C., 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=Deep+and+high-resolution+three-dimensional+tracking+of+single+particles+using+nonlinear+and+multiplexed+illumination.">Deep and high-resolution three-dimensional tracking of single particles using nonlinear and multiplexed illumination.</a> Nat Commun. 6, (2015).</li><li>Hou, S., Lang, X., Welsher, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+real-time+3D+single-particle+tracking+using+a+dynamically+moving+laser+spot.">Robust real-time 3D single-particle tracking using a dynamically moving laser spot.</a> Opt. Lett. 42 (12), 2390-2393 (2017).</li><li>Chenouard, N., Smal, I., de Chaumont, F., Maska, M., Sbalzarini, I. F., Gong, Y., 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=Objective+comparison+of+particle+tracking+methods.">Objective comparison of particle tracking methods.</a> Nat Meth. 11 (3), 281-289 (2014).</li><li>Shechtman, Y., Weiss, L. E., Backer, A. S., Sahl, S. J., Moerner, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+3D+scan-free+multiple-particle+tracking+over+large+axial+ranges+with+Tetrapod+point+spread+functions.">Precise 3D scan-free multiple-particle tracking over large axial ranges with Tetrapod point spread functions.</a> Nano Lett. 15 (6), 4194-4199 (2015).</li><li>Lee, H. -. l. D., Sahl, S. J., Lew, M. D., Moerner, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+double-helix+microscope+super-resolves+extended+biological+structures+by+localizing+single+blinking+molecules+in+three+dimensions+with+nanoscale+precision.">The double-helix microscope super-resolves extended biological structures by localizing single blinking molecules in three dimensions with nanoscale precision.</a> Appl. Phys. Lett. 100 (15), 153701 (2012).</li><li>Pavani, S. R. P., Thompson, M. A., Biteen, J. S., Lord, S. J., Liu, N., Twieg, R. 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=Three-dimensional,+single-molecule+fluorescence+imaging+beyond+the+diffraction+limit+by+using+a+double-helix+point+spread+function.">Three-dimensional, single-molecule fluorescence imaging beyond the diffraction limit by using a double-helix point spread function.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (9), 2995-2999 (2009).</li><li>Sancataldo, G., Scipioni, L., Ravasenga, T., Lanzan&#242;, L., Diaspro, A., Barberis, A., 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=Three-dimensional+multiple-particle+tracking+with+nanometric+precision+over+tunable+axial+ranges.">Three-dimensional multiple-particle tracking with nanometric precision over tunable axial ranges.</a> Optica. 4 (3), 367-373 (2017).</li><li>Balzarotti, F., Eilers, Y., Gwosch, K. C., Gynn&#229;, A. H., Westphal, V., Stefani, F. D., 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=Nanometer+resolution+imaging+and+tracking+of+fluorescent+molecules+with+minimal+photon+fluxes.">Nanometer resolution imaging and tracking of fluorescent molecules with minimal photon fluxes.</a> Science. 355 (6325), 606 (2017).</li><li>Duocastella, M., Theriault, C., Arnold, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+particle+tracking+via+tunable+color-encoded+multiplexing.">Three-dimensional particle tracking via tunable color-encoded multiplexing.</a> Opt. Lett. 41 (5), 863-866 (2016).</li><li>Duocastella, M., Sun, B., Arnold, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+imaging+of+multiple+focal+planes+for+three-dimensional+microscopy+using+ultra-high-speed+adaptive+optics.">Simultaneous imaging of multiple focal planes for three-dimensional microscopy using ultra-high-speed adaptive optics.</a> BIOMEDO. 17 (5), (2012).</li><li>Mermillod-Blondin, A., McLeod, E., Arnold, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed+varifocal+imaging+with+a+tunable+acoustic+gradient+index+of+refraction+lens.">High-speed varifocal imaging with a tunable acoustic gradient index of refraction lens.</a> Opt. Lett. 33 (18), 2146-2148 (2008).</li><li>Wang, Q., Moerner, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+strategy+for+trapping+single+fluorescent+molecules+in+solution+using+the+ABEL+trap.">Optimal strategy for trapping single fluorescent molecules in solution using the ABEL trap.</a> Appl. Phys. B. 99 (1), 23-30 (2010).</li><li>Fields, A. P., Cohen, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+tracking+of+a+Brownian+particle.">Optimal tracking of a Brownian particle.</a> Opt. Express. 20 (20), 22585-22601 (2012).</li><li>Thompson, R. E., Larson, D. R., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+Nanometer+Localization+Analysis+for+Individual+Fluorescent+Probes.">Precise Nanometer Localization Analysis for Individual Fluorescent Probes.</a> Biophys. J. 82 (5), 2775-2783 (2002).</li></ol>

Hoewel vele verscheidenheden van 3D één deeltje bijhouden methoden naar voren zijn gekomen in de afgelopen jaren, is robuuste real-time tracking van 3D diffusie van de hoge snelheid bij lage foton graaf tarieven met een eenvoudige opstelling nog steeds een uitdaging, die de toepassing ervan op belangrijke biologische beperkt problemen. De 3D-DyPLoT methode beschreven in deze protocoladressen deze uitdagingen in een verschillende manieren. Ten eerste zijn de excitatie en detectie trajecten vereenvoudigd sterk ten opzich...

De opkomst van geavanceerde beeldvormende technieken heeft geopend een venster om te zien steeds meer gedetailleerde structuur van cellulaire fenomenen, helemaal tot op het moleculaire niveau. Methoden zoals stochastische optische wederopbouw microscopie (STORM)1,2,3, foto-geactiveerde lokalisatie microscopie (PALM)4,5,6,7 , gestructureerd verlichting microscopie (SIM)8,9,10,11, en gestimuleerd emissie uitputting microscopie (STED)12,13, 14 ver voorbij de limiet van de diffractie te leveren van ongekende detail in de structuur en functie van levende cellen. Volledige inzicht van hoe deze systemen zich gedragen, vereist echter dynamische informatie evenals structurele informatie. De super resolutie methodes hierboven vermelde omvatten een trade-off tussen ruimtelijke resolutie en temporele resolutie, beperking van de temporele precisie waarmee dynamische processen kunnen worden bestudeerd. Een methode die biedt zowel hoge precisie van de ruimtelijke en temporele resolutie is RT-3D-SPT15,16,17,18,19,20, 21,22,23,24,25,26,27,28,29. Hier maken we een onderscheid tussen de traditionele 3D-SPT30 en RT-3D-SPT. traditioneel 3D-SPT gewoon vereist een tijdreeks van gegevens van de drie-dimensionale afbeelding (die kan worden verkregen via een confocal microscoop of een epifluorescence-Microscoop gegeven van de juiste configuratie). In traditionele 3D-SPT, worden de coördinaten van het deeltje bepaald na de gegevensverzameling door het lokaliseren van het deeltje in elke afbeeldingsstapel en concatenatie van de locaties in opeenvolgende volumes maken een traject. Voor deze methoden, wordt de ultieme temporele resolutie bepaald door de volumetrische imaging tarief. Voor confocal microscopen is dit gemakkelijk op de schaal van seconden tot tientallen seconden. Voor epifluorescence methoden, waarin de optische weglengte wordt gemanipuleerd zodat de axiale locatiegegevens kan worden geëxtraheerd, is de temporele resolutie beperkt door de camera belichting of uitlezing tijd. Deze epifluorescerende-methoden zijn beperkt in het bereik waarover axiale informatie kan worden verzameld, hoewel de recente vooruitgang in Fourier vliegtuig fase maskers ontwerp en adaptieve optiek breidt deze varieert tot 10 µm of meer31,32 , 33 , 34.
In tegenstelling, afhankelijk RT-3D-SPT niet is van het verwerven van een 3D-beeld-stack en het vinden van deeltjes na het feit. In plaats daarvan, real-time locatie-informatie wordt uitgepakt via aanspreekpunt detectoren en feedback wordt toegepast op effectief "vergrendelen" het deeltje in het focal volume van het objectief door het gebruik van een highspeed piëzo-elektrische fase. Hierdoor continue meting van de deeltjes van standpunt beperkt slechts door hoeveel fotonen kunnen worden verzameld. Deze methode kan bovendien spectrale ondervraging van het deeltje als het beweegt over lange afstanden. RT-3D-SPT feitelijk werken verwant aan een optische kracht-vrije val voor de nanoschaal objecten, waarin het deeltje is voortdurend gesondeerd en gemeten in real time zonder de behoefte aan grote laser bevoegdheden of optische dwingt. Gezien het feit dat RT-3D-SPT een middel voor continue ondervraging van snel diffusive objecten (maximaal 20 µm2/s)25,29 in drie dimensies op lage foton graaf tarieven20,29biedt, 35, dient het een venster in snelle of voorbijgaande biologische processen zoals intracellulaire vrachtvervoer, ligand-receptor binden en de extracellulaire dynamiek van één virionen. Op dit punt is de toepassing van de RT-3D-SPT echter beperkt tot het handjevol groepen werken om deze technologie verder te gaan.
Een barrière is de complexiteit van de optische indeling vereist door RT-3D-SPT methoden, die zijn gevarieerd. Voor de meeste methoden, wordt de optische feedback geleverd door een piëzo-elektrische fase. Als het deeltje maakt kleine bewegingen in X, Y, of Z, uitlezingen van aanspreekpunt detectoren zijn geconverteerd naar fout functies en gevoed met hoge snelheid naar een piëzo-elektrische nanopositioner, die in zijn beurt beweegt aan het tegengaan van de particle beweging, effectief monster vergrendelen in plaats ten opzichte van het objectief. Voor het meten van kleine positionele bewegingen in X, Y, en Z, ofwel meerdere detectoren (4 of 5 afhankelijk van de uitvoering)15,-18,21 of meerdere excitatie vlekken (2-4, de laagste van die kan worden toegepast als een Lock-in versterker wordt gebruikt voor het uitpakken van X en Y-positie met behulp van een roterende laser spot)25,28 worden toegepast. De overlapping van deze meerdere detectie en emissie vlekken bemoeilijken de systemen voor het uitlijnen en onderhouden.
Hierin presenteren wij een high-speed doel-locked 3D-SPT-methode met een vereenvoudigde optische ontwerp genaamd 3D-DyPLoT29. 3D-DyPLoT maakt gebruik van een 2D-EOD en een TAG lens36,37,38 om dynamisch een plek gericht laser via het objectieve focal volume op een hoog tempo (50 kHz XY, 70 kHz Z). Het combineren van de laser focus positie en de aankomsttijd foton kunt van het deeltje 3D kunnen snel zelfs bij lage foton graaf tarieven worden verkregen. De 2D-EOD drijft de laser focus in een knight's tour patroon39 met een vierkante grootte van 1 x 1 µm in het X-Y vlak en de TAG-lens focus van de laser in axiale richting met een bereik van 2-4 µm. De positie van 3D deeltje wordt verkregen met een geoptimaliseerde positie schatting algoritme29,40 in 3D. De controle van de 3D dynamisch bewegende laser spot, foton geteld vanaf de lawine fotodiode (APD), real-time deeltje positie berekening, piëzo-elektrische stadium feedback en opname van de gegevens worden uitgevoerd op een veld programmable gate array (FPGA).In dit protocol, we beschrijven hoe het bouwen van een 3D-DyPLoT Microscoop stapsgewijze, met inbegrip van optische uitlijning, kalibratie met vaste deeltjes, en ten slotte gratis deeltje tracking. Als een demonstratie, werden 110 nm fluorescerende kralen voortdurend bijgehouden in water voor minuten per keer.
De hier beschreven methode is een ideale keuze voor elke toepassing waar het gewenst is een snel bewegende fluorescente sonde bij lage lichtniveaus, met inbegrip van virussen, nanodeeltjes en blaasjes zoals Endosomen continu te volgen. In tegenstelling tot de vorige methoden is er slechts een enkele excitatie en één detectie traject, uitlijning en onderhoud eenvoudig maken. Bovendien kunnen het grote detectie gebied dankzij deze Microscoop te halen gemakkelijk snel verspreiden van deeltjes, terwijl de mogelijkheid om bij te houden (tot 10 kHz) niveau laag signaal deze methode ideaal voor low-light toepassingen29 maakt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1075">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">2D Electro-optic Deflector&#160;</td>
			<td style="width:145px;">ConOptics</td>
			<td style="width:160px;">M310A</td>
			<td style="width:541px;">2 required</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Power supply for EOD</td>
			<td style="width:145px;">ConOptics</td>
			<td style="width:160px;">412</td>
			<td>Converts FPGA ouput to high voltage for EOD</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">TAG&#160; Lens</td>
			<td style="width:145px;">TAG Optics</td>
			<td style="width:160px;">TAG 2.0</td>
			<td>Used to deflect laser along axial direction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">XY piezoelectric nanopositioner</td>
			<td style="width:145px;">MadCity Labs</td>
			<td style="width:160px;">Nano-PDQ275HS</td>
			<td>Used for moving the sample to lock the particle in the objective focal volume in&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Z piezoelectric nanoposiitoner</td>
			<td style="width:145px;">MadCity Labs</td>
			<td style="width:160px;">Nano-OP65HS</td>
			<td>Used to move the objective lens to follow the diffusing particle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Micropositioner</td>
			<td style="width:145px;">MadCity Labs</td>
			<td style="width:160px;">MicroDrive</td>
			<td>Used to coarsely position sample and evaluate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Objective Lens</td>
			<td style="width:145px;">Zeiss</td>
			<td style="width:160px;">PlanApo</td>
			<td>High numerical aperture required for best sensitivity. 100X, 1.49 NA, M27, Zeiss</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">sCMOS camera</td>
			<td style="width:145px;">PCO</td>
			<td style="width:160px;">pco.edge 4.2</td>
			<td>Used to monitor the particle&#39;s position</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">APD</td>
			<td style="width:145px;">Excelitas</td>
			<td style="width:160px;">SPCM-ARQH-15</td>
			<td>Lower dark counts beneficial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Field programmable gate array</td>
			<td style="width:145px;">National Instruments</td>
			<td style="width:160px;">NI-7852r</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Software</td>
			<td style="width:145px;">National Instruments</td>
			<td style="width:160px;">LabVIEW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Tracking excitation laser</td>
			<td style="width:145px;">JDSU</td>
			<td style="width:160px;">FCD488-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-150-A-ML</td>
			<td>L1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-200-A-ML</td>
			<td>L2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Pinhole</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">P75S</td>
			<td>PH</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Glan-Thompson Polarizer</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">GTH5-A</td>
			<td>GT</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Half-wave plate</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">WPH05M-488</td>
			<td>WP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-75-A-ML</td>
			<td>L3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-250-A-ML</td>
			<td>L4</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-200-A-ML</td>
			<td>L5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Lens</td>
			<td style="width:145px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:160px;">AC254-200-A-ML</td>
			<td>L6</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Dichroic Mirror</td>
			<td style="width:145px;">Chroma</td>
			<td style="width:160px;">ZT405/488/561/640rpc</td>
			<td>DC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Fluorescence Emission Filter</td>
			<td style="width:145px;">Chroma</td>
			<td style="width:160px;">D535/40m</td>
			<td>F</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">10/90 beamsplitter</td>
			<td style="width:145px;">Chroma</td>
			<td style="width:160px;">21012</td>
			<td>BS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">190 nm fluorescent nanoparticles</td>
			<td>Bangs laboratories</td>
			<td>FC02F/9942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">110 nm fluorescent nanoparticles</td>
			<td>Bangs laboratories</td>
			<td>FC02F/10617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Coverslip</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-545A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Powermeter</td>
			<td style="width:145px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:160px;">PM100D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">CMOS</td>
			<td style="width:145px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:160px;">DCC1545M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:229px;">Iris</td>
			<td style="width:145px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:160px;">SM1D12D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microscope</td>
			<td style="width:145px;">Mad City Labs</td>
			<td style="width:160px;">RM21</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a protocol for real-time 3d single particle tracking

Real-time driedimensionaal één deeltje bijhouden (RT-3D-SPT) heeft het potentieel om licht te werpen op snelle, 3D processen in cellulaire systemen. Hoewel in de afgelopen jaren verschillende RT-3D-SPT methoden naar voren gebracht hebben, blijft hoge Trackingsnelheid 3D verspreiding van deeltjes tegen lage foton graaf tarieven een uitdaging. Bovendien, RT-3D-SPT opstellingen zijn over het algemeen complexe en moeilijk uit te voeren, door hun wijdverbreide toepassing voor biologische problemen te beperken. Dit protocol stelt een systeem van de RT-3D-SPT genoemd 3D dynamische Photon lokalisatie Tracking (3D-DyPLoT), die deeltjes met hoge diffusive snelheid (tot 20 µm2/s) kunnen volgen bij lage foton graaf tarieven (tot 10 kHz). 3D-DyPLoT maakt gebruik van een 2D electro-optic deflector (2D-EOD) en een lens afstembare akoestische verloop (TAG) naar station een honkslag gericht laser spot dynamisch in 3D. Gecombineerd met een geoptimaliseerde positie schatting algoritme, kunt 3D-DyPLoT op enkele deeltjes met hoge snelheid en hoge lokalisatie precisie vergrendelen. Als gevolg van de interne excitatie en één detectie pad-indeling is 3D-DyPLoT robuust en eenvoudig te installeren. Dit protocol wordt beschreven hoe u het bouwen van 3D-DyPLoT stap voor stap. Ten eerste, de optische lay-out wordt beschreven. Vervolgens is het systeem gekalibreerd en geoptimaliseerd door raster scannen een 190 nm fluorescerende kraal met de piëzo-elektrische nanopositioner. Tot slot, om aan te tonen real-time 3D tracking vermogen, 110 nm fluorescerende kralen worden bijgehouden in water.

Vaste deeltjes scannen (Figuur 4) en vrij verspreiden 110 nm fluorescerende deeltje bijhouden (Figuur 5) werden uitgevoerd volgens de bovenstaande protocol. Het scannen van de deeltjes werd uitgevoerd door het bewegen van de piëzo-elektrische nanopositioner en bin fotonen, terwijl tegelijkertijd de berekening van het deeltje van naar schatting positie op elk punt in de scan. Het scannen afbeelding toont een vierkant van zelfs in...

Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Real-time 3D Single Particle Tracking at JoVE.com

A Protocol for Real-time 3D Single Particle Tracking

Deze gegevens van het protocol, de bouw en de exploitatie van een real-time 3D één deeltje tracking Microscoop staat tracking nanoschaal fluorescerende probes hoge diffusive snelheden en lage foton graaf tarieven.

Een Protocol voor Real-time 3D één deeltje Tracking

Real-time three-dimensional single particle tracking (RT-3D-SPT) has the potential to shed light on fast, 3D processes in cellular systems. Although ...

The overall goal of this protocol is to implement a real-time, 3D, single particle tracking microscope. The main advantage of this technique is that a single diffusing nano scale object can be monitored continuously with photon limited temporal resolution. This technique can help answer key questions in the field of virology, such as following a single virion through the entire infection process.Prepare the apparatus on an optical table. This setup is ready for calibration. Key components include a 488 nanometer solid state laser, two electro-optic deflectors that are along the beam's path, a tunable acoustic gradient lens, and a sample stage with micro and nano positioners.This schematic of the setup provides additional details. Here is the laser beam path to the sample stage. The electro-optic deflectors and the tunable acoustic lens are along the beam's path.These devices dynamically drive the laser spot at the sample stage. Photons from the sample are counted by an avalanche photo diode. A camera monitors the position of the particle.The position of the sample is set using micro and nano controllers. A field programmable gate array controls the laser spot, real-time particle position calculation, stage feedback, and photon counting. Two samples have to be prepared.The first, requires 190 nanometer fluorescent beads diluted in phosphate buffered saline. Use a cover slip to prepare a fixed particle sample. Place 400 microliters of the bead solution onto the cover slip.Now, produce the free moving particles sample. It requires 110 nanometer fluorescent beads diluted in water. Create a free moving particle sample by placing 400 microliters of the solution onto a cover slip.Take the fixed particle sample to the microscope to mount. The sample is on the XY nano positioner. Turn on the laser, the photo detector, the controllers for the beam line elements, and for the positioners.Run the Piezo nano positioner in a closed loop. Next, remove the fluorescence emission filter from in front of the photo detector. Then, vary the sample's z-position with the micro positioner.As the position varies, use the photo detector to monitor the intensity of the laser's reflection. Maximize the intensity to identify the focal plane of the objective lens. With the sample in the focal plane, replace the fluorescence emission filter.Now, work with the computer control software. Use custom software to raster scan the sample. First, set a large scanning range, the difference between start and finish.Here, the range is 10 micrometers in Y and 10 micrometers in X.Also, set a large step size in each direction. Here, 200 nanometers. Set both Z fields to the previously identified position of the focal plane.Pushing scan will start the Raster scan. Start the scan. The software drives the electro-optic deflectors in a night's tour, collects counts from the photo detector, drives the nano positioner, and performs position calculations.The scan will find a particle that is identifiable in the software through a plata fluorescence. For each site in the scan, the software will also determine estimates of the particle position in X and Y, relative to the center of the electro-object deflector scan. After finding the particle, shrink the scanning range around it to two micrometers in X and Y.Also, decrease the step size for both to 100 nanometers.Add a scan range in the Z direction of two micrometers to bracket the fluorescent focus. Set the Z step size to 200 nanometers. Start the 3D raster scan to find the fluorescent focus.The data produced from the scan show the focal plane before the tunable acoustic gradient lens is powered on. Move on to work with the tunable acoustic lens setting within its control software. First, click connect, then, power on.Go to the pulse and gating control section, change the output trigger mode from RGB to multi-plane. Then, change it back to RGB to allow changing the output phase. Use the sliders to set the output phase between zero degrees, 90 degrees, and 270 degrees.Next, go to the frequency control section. There, select a resonance frequency of 68, 500 hertz. Move to the top of the screen and click advanced.Then, choose the settings tab. On the new screen, find the maximum frequency of the zero column. Adjust it to change the frequency search range.Click, save calibration, then, exit calibration. Return to frequency controls and change the resonance frequency. Immediately change it back to 68, 500 hertz to have the calibration take effect.In the amplitude control section, use the slider to slowly raise the amplitude to 35%After this, click lock resonance. When the frequency is locked, click unlock resonance. Return to the raster scan software.Input two micrometer scanning ranges centered on the particle in X and Y.Use a step size of 100 nanometers. Center the particle in a four micrometer range in Z, with a step size of 200 nanometers. In the scanning image that results the region of illumination representing the particle is about one micrometer wide.Based on this, adjust the XY scale parameter so the estimated positions in X and Y range from negative 0.5 to 0.5 micrometers. After a similar procedure with the Z scale set the nano positioner to the zero position. Turn off the power to the nano positioner before continuing.Replace the fixed particle sample with the freely moving particle sample. Then, make sure all of the equipment is on. Run the Piezo nano positioner in open loop.At the computer, set the tunable acoustic gradient lens software as before. Remove the fluorescence emission filter from the path to the photo detector. Find the focal plane by varying the sample Z position and maximizing the intensity of laser reflection, from the cover slip.After finding the focal plane, increase the focus position 15 micrometers into the solution. Replace the fluorescence emission filter. Open the custom tracking software.Set the position estimation parameters to the values found during optimization. Now, set the integral control constants, which dictate the response speed of the nano positioner. Start with the X constant.Enter a low value and increase it slowly. When oscillations begin in the particle position read-out, note the value of the control constant. Reduce the integral control constant to about 70%of its value at the onset of oscillation.Repeat the steps with the Y and Z control constants. Set he trigger to start tracking the track threshold to three kilohertz. Set track minimum, the trigger to end tracking, at 1.5 kilohertz.Start the experiment by clicking search and then clicking auto track. This movie shows the result of using the three dimensional, dynamic photon localization tracking microscope to track the diffusive motion of a 110 nanometer fluorescent nano particle in water. The particle's position, measured using the position read-out of the nano positioner is shown on the 3D axes.The inset is the read-out of the scientific sea moss camera. It demonstrates that the particle is held, locked in the focal volume, by the tracking system. The particle was tracked and its position recorded for more than two minutes.Once mastered, this technique can be done in under 50 minutes, if the system is properly aligned, and the calibration parameters set. After its development, this technique will help researchers in the field of drug delivery explore the pathways of internalization and transport of cellular cargo. After watching this video, you should have a good understanding of how to operate a zero-time, 3D single particle tracking microscope.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Simple Hanging Drop Cell Culture Protocol for Generation of 3D Spheroids

A Simple Opknoping Drop Cultuur van de Cel Protocol voor het genereren van 3D-sferoïden

Studies of cell-cell cohesion and cell-substratum adhesion have historically been performed on monolayer cultures adherent to rigid substrates. Cells ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

Longitudinale Meting van extracellulaire matrix stijfheid in 3D Tumor modellen met-Particle Tracking Microreologie

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

3D Orbital Tracking in een gemodificeerde twee-foton microscoop: een toepassing op het volgen van intracellulaire blaasjes

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Het bestellen van enkele cellen en Single Embryo&#39;s in 3D Opsluiting: een nieuw apparaat voor High Content Screening

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

In Situ Mapping van de mechanische eigenschappen van Biofilms per Particle volgen Microreologie

Bacterial cells are able to form surface-attached biofilm communities known as biofilms by encasing themselves in extracellular polymeric substances ...

Real Time Monitoring of Intracellular Bile Acid Dynamics Using a Genetically Encoded FRET-based Bile Acid Sensor

Real-time monitoring van de intracellulaire Bile Acid Dynamics Met behulp van een genetisch gecodeerde FRET-gebaseerde Bile Acid Sensor

F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET) has become a powerful tool for monitoring protein folding, interaction and localization in single cells. ...

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

Bioprinting van kraakbeen en huid weefsel analogen met behulp van een roman passief mengen eenheid techniek voor Bioink Precellularization

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

In Situ Microscopy for Real-time Determination of Single-cell Morphology in Bioprocesses

In Situ Microscopy for Real-time Determination of Single-cell Morphology in Bioprocesses

In situ Microscopie voor real-time bepaling van eencellige morfologie in bioprocessen

In situ monitoring in microbial bioprocesses is mostly restricted to chemical and physical properties of the medium (e.g.,pH value and the dissolved ...

Manufacturing of a Nafion-coated, Reduced Graphene Oxide/Polyaniline Chemiresistive Sensor to Monitor pH in Real-time During Microbial Fermentation

Productie van een Nafion-coating, verminderd grafeen Oxide/Polyaniline Chemiresistive Sensor op een pH van de Monitor in Real-time tijdens microbiële gisting

Here, we report the engineering of a solid-state micro pH sensor based on polyaniline-functionalized, electrochemically reduced graphene oxide (ERGO-PA). ...

Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells

Opname van nieuwe lipide-gecoate nanodeeltjes met Falcarindiol door menselijke mesenchymale stamcellen

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and ...