Name: reconstruction of single-cell innate fluorescence signatures by confocal microscopy
Uploaded: 2020-05-27T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reconstruction of Single-Cell Innate Fluorescence Signatures by Confocal Microscopy at JoVE.com

מחקר זה נתמך בחלקו על ידי מענק סיוע למחקר מדעי ממשרד החינוך, התרבות, הספורט והטכנולוגיה של יפן (18K04843) ל- Y. Yawata, ה- JST ERATO (JPMJER1502) ל- N. Nomura.

1. הכנת המדגם
<ol><li>מניחים אטם סיליקון בעובי 1 מ"מ עם בארות על מגלשת זכוכית.</li>
	<li>מניחים לוח אגרוז בעובי 1 מ"מ (w/v) בבאר אטם הסיליקון.</li>
	<li>לדלל את צפיפות התא של תרבית תאים מיקרוביאליים שרירותית לצפיפות אופטית ב 600 ננומטר (OD660) = 1.0.</li>
	<li>מניחים 5 μL aliquot של השעיית תא על לוח אגרוז.</li>
	<li>מכסים ב?...

<ol>
	<li>Monici, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+and+tissue+autofluorescence+research+and+diagnostic+applications.">Cell and tissue autofluorescence research and diagnostic applications.</a> Biotechnology Annual Review. 11, 227-256 (2005).</li><li>Tang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+metabolomics.">Microbial metabolomics.</a> Current Genomics. 12, 391-403 (2011).</li><li>Woo, P. C., Lau, S. K., Teng, J. L., Tse, H., Yuen, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Then+and+now:+use+of+16S+rDNA+gene+sequencing+for+bacterial+identification+and+discovery+of+novel+bacteria+in+clinical+microbiology+laboratories.">Then and now: use of 16S rDNA gene sequencing for bacterial identification and discovery of novel bacteria in clinical microbiology laboratories.</a> Clinical Microbiology and Infection. 14, 908-934 (2008).</li><li>Amman, R., Fuchs, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+identification+in+microbial+communities+by+improved+fluorescence+in+situ+hybridization+techniques.">Single-cell identification in microbial communities by improved fluorescence in situ hybridization techniques.</a> Nature Reviews Microbiology. 6, 339-348 (2008).</li><li>Giana, H. E., Silveira, L., Z&#226;ngaro, R. A., Pacheco, M. T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+identification+of+bacterial+species+by+fluorescence+spectroscopy+and+classification+through+principal+components+analysis.">Rapid identification of bacterial species by fluorescence spectroscopy and classification through principal components analysis.</a> Journal of Fluorescence. 13 (6), 489-493 (2003).</li><li>Leblanc, L., Dufour, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+identity+of+bacteria+using+their+intrinsic+fluorescence.">Monitoring the identity of bacteria using their intrinsic fluorescence.</a> FEMS Microbiology Letters. 211 (2), 147-153 (2002).</li><li>Hou, X., Liu, S., Feng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+autofluorescence+characteristics+of+bacterial+intracellular+and+extracellular+substances+during+the+operation+of+anammox+reactor.">The autofluorescence characteristics of bacterial intracellular and extracellular substances during the operation of anammox reactor.</a> Scientific Reports. 7, 39289 (2017).</li><li>Ramanujam, N., 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=In+vivo+diagnosis+of+cervical+intraepithelial+neoplasia+using+337-nm-excited+laser-induced+fluorescence.">In vivo diagnosis of cervical intraepithelial neoplasia using 337-nm-excited laser-induced fluorescence.</a> Proceeding National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (21), 10193-10197 (1994).</li><li>Zhang, J. 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=Innate+cellular+fluorescence+reflects+alterations+in+cellular+proliferation.">Innate cellular fluorescence reflects alterations in cellular proliferation.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 20 (3), 319-331 (1997).</li><li>Gosnell, M. E., 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=Quantitative+non-invasive+cell+characterisation+and+discrimination+based+on+multispectral+autofluorescence+features.">Quantitative non-invasive cell characterisation and discrimination based on multispectral autofluorescence features.</a> Scientific Reports. 6, 23453 (2016).</li><li>Yawata, 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=Intra-+and+interspecies+variability+of+single-cell+innate+fluorescence+signature+of+microbial+cell.">Intra- and interspecies variability of single-cell innate fluorescence signature of microbial cell.</a> Applied and Environmental Microbiology. 85, 00608-00619 (2019).</li><li>Nelson, K. E., 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=Complete+genome+sequence+and+comparative+analysis+of+the+metabolically+versatile+Pseudomonas+putida+KT2440.">Complete genome sequence and comparative analysis of the metabolically versatile Pseudomonas putida KT2440.</a> Environmental Microbiology. 4 (12), 799-808 (2002).</li><li>Bagdasarian, M., 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=Specific-purpose+plasmid+cloning+vectors.+II.+Broad+host+range,+high+copy+number,+RSF1010-derived+vectors,+and+a+host-vector+system+for+gene+cloning+in+Pseudomonas.">Specific-purpose plasmid cloning vectors. II. Broad host range, high copy number, RSF1010-derived vectors, and a host-vector system for gene cloning in Pseudomonas.</a> Gene. 16 (1-3), 237-247 (1981).</li><li>Luo, Y., Vijaychander, S., Stile, J., Zhu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cloning+and+analysis+of+DNA-binding+proteins+by+yeast+one-hybrid+and+one-two-hybrid+systems.">Cloning and analysis of DNA-binding proteins by yeast one-hybrid and one-two-hybrid systems.</a> Biotechniques. 20 (4), 564-568 (1996).</li><li>Yawata, 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=Monitoring+biofilm+development+in+a+microfluidic+device+using+modified+confocal+reflection+microscopy.">Monitoring biofilm development in a microfluidic device using modified confocal reflection microscopy.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. 110 (3), 377-380 (2010).</li><li>Lakowicz, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of Fluorescence Spectroscopy. Third edition. , (2006).</li><li>Blacker, T. S., Duchen, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+mitochondrial+redox+state+using+NADH+and+NADPH+autofluorescence.">Investigating mitochondrial redox state using NADH and NADPH autofluorescence.</a> Free Radical Biology &amp; Medicine. 100, 53-65 (2016).</li><li>Croce, A. C., Bottiroli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autofluorescence+spectroscopy+and+imaging:+A+tool+for+biomedical+research+and+diagnosis.">Autofluorescence spectroscopy and imaging: A tool for biomedical research and diagnosis.</a> European Journal of Histochemistry. 58 (4), 2461 (2014).</li></ol>

ישנן שתי נקודות קריטיות בשיטה זו שיש לעקוב אחריהן מקרוב כדי להשיג תוצאות ניתנות לשחזור: 1) לשמור על תפוקת כוח הלייזר תחת מטרת המיקרוסקופ עקבית באמצעות אורכי גל עירור וניסויים, ו -2) לבצע פילוח תאים מדויק.
הנקודה הראשונה חשובה במיוחד כאשר משווים את חתימת הפלואורסצנטיות המולדת ...

ביומולקולים מגוונים בתוך תא 1 פולטים אותות פלואורסצנטיות אוטומטית, וחתימת הפלואורסצנטיות המולדת של תא מורכבת מהרכבה של אותות אלה. פלואורסצנטיות חתימה זו משקפת תכונות תאיות שונות וגם הבדלים במצב הפיזיולוגי. ניתוח של פלואורסצנטיות מולדת הוא זעיר פולשני ויכול להשלים בדיקות מיקרוביולוגיות מסורתיות ו פולשניות יותר שמשאירות מגוון של עקבות משינוי מטבולי קל להרס תאים מלא. בעוד טכניקות מסורתיות כגון DNA או חילוץ תוכן תא2,3, פלואורסצנטית בהכלאה במקום4, והכנסת גנים עיתונאי פלואורסצנטי לגנום יעילים בקביעת סוג התא או מצב פיזיולוגי, הם בדרך כלל דורשים מניפולציה של התאים או תיוג פולשני.
מחקרים על הפלואורסצנטיות המולדת של מושבות מיקרוביאליות חיות ושלמות שונות, כולל השעיות של תרבית מיקרואורגניאלית בתפזורת5,6, בוצה פעילה7, רקמות יונקים8,9 ותאי יונקים1,10, הראו כי ניתוח פלואורסצנטיות מולד מאפשר ניתוח ללא תגים של סוגי תאים ומצב פיזיולוגי. חתימות פלואורסצנטיות מולדות נותחו באופן מסורתי ברמת האוכלוסייה ולא ברמת התא הבודד, ולכן מחייבות תרבות כלונסאות. לעומת זאת, טכניקת ה-innate fluorescence של innate (CRIF) בסיוע מיקרוסקופיה confocal,11 המתוארת כאן משחזרת ומקטלגת את חתימת הפלואורסצנטיות התאית המולדת של כל תא מיקרוביאלי חי. יתר על כן, CRIF יכול לאסוף באופן שיטתי את חתימת הפלואורסצנטיות המולדת של תא מיקרוביאלי יחיד בתוך אוכלוסייה המופצת במרחב תלת מימדי (תלת-ממדי).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:720px;" width="720">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Agarose</td>
			<td style="width:220px;">Wako Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">312-01193</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:215px;">Beam splitters</td>
			<td style="width:220px;">Carl Zeiss, Nikon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">MBSInVis405, MBS458, MBS488, MBS458/514, MBS488/543, or MBS 488/543/633 beam splitters (Carl Zeiss)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Confocal microscope</td>
			<td style="width:220px;">Carl Zeiss, Nikon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Model LSM 880 (Carl Zeiss), Model A1R (Nikon)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Cover slips</td>
			<td style="width:220px;">Matsunami Glass</td>
			<td style="width:119px;">C024601</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Glass slides</td>
			<td style="width:220px;">Matsunami Glass</td>
			<td style="width:119px;">S011120</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Half-reflection mirror</td>
			<td style="width:220px;">Carl Zeiss, Nikon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">NT80/20</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Laser power meter</td>
			<td style="width:220px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">PM400 (power meter console) and S175C (sensor)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">LB Broth</td>
			<td style="width:220px;">Nacalai tesque</td>
			<td style="width:119px;">20066-95</td>
			<td>For bacteria culture</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:215px;">Image analysis software</td>
			<td style="width:220px;">The MathWorks</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">MATLAB version 2019a or later, Image Processing Toolbox is needed</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Microscope objective</td>
			<td style="width:220px;">Carl Zeiss, Nikon</td>
			<td style="width:119px;">440762-9904</td>
			<td style="width:167px;">e.g. 63x plan Apochomat NA = 1.4 (Carl Zeiss)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microscope software</td>
			<td style="width:220px;">Carl Zeiss, Nikon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">ZEN (Carl Zeiss),NIS-elements (Nikon)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">PBS(-)</td>
			<td style="width:220px;">Wako Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">166-23555</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:215px;">Programming language</td>
			<td style="width:220px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Python and libraries, modules (numpy, scikit-learn, scikit-image, os, glob, matplotlib, tkinter) are rquired to run the supplied PCA script.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Silicone gasket</td>
			<td style="width:220px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">P24744</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:215px;">Workstation</td>
			<td style="width:220px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">A high-performance workstation with discrete GPUs is recommended.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Yeast extract-peptone-dextrose (YPD) agar medium</td>
			<td style="width:220px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Y1500-250G</td>
			<td>For yeast culture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">YPD medium</td>
			<td style="width:220px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Y1375-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reconstruction of single-cell innate fluorescence signatures by confocal microscopy

מתואר כאן הוא השתקפות קונפוקלית בסיוע מיקרוסקופיה ניתוח פלואורסצנטיות מולדת (CRIF), שיטה זעיר פולשנית לשחזור חתימת הפלואורסצנטיות התאית המולדת מכל תא חי בודד באוכלוסייה המופצת במרחב תלת מימדי (תלת-ממדי). חתימת הפלואורסצנטיות המולדת של תא היא אוסף של אותות פלואורסצנטיות הנפלטים על ידי ביומולקולים שונים בתוך התא. מחקרים קודמים קבעו כי חתימות פלואורסצנטיות מולדות משקפות תכונות תאיות שונות והבדלים במצב הפיזיולוגי ומהוות מקור מידע עשיר לאפיון וזיהוי תאים. חתימות פלואורסצנטיות מולדות נותחו באופן מסורתי ברמת האוכלוסייה, מה שמחייב תרבות כלונסאות, אך לא ברמת התא הבודד. CRIF מתאים במיוחד למחקרים הדורשים רזולוציה תלת-ממדית ו/או מיצוי סלקטיבי של אותות פלואורסצנטיות מתאים בודדים. מכיוון שחתימת הפלואורסצנטיות היא מאפיין מולד של תא, CRIF מתאים גם לחיזוי ללא תגים של סוג ו /או מצב פיזיולוגי של תאים שלמים ובודדים. שיטה זו עשויה להיות כלי רב עוצמה לניתוח תאים יעיל, שבו הפנוטיפ של כל תא בודד באוכלוסייה הטרוגנית יכול להיות מוערך ישירות על ידי חתימת autofluorescence שלה תחת מיקרוסקופ ללא תיוג תאים.

איור 1A מציג את חתימת הפלואורסצנטיות האופיינית לתא יחיד של תא חיידקי המוצג כעלילה מסורתית בספקטרום (למעלה) וכמפת חום (באמצע). איור 1B מציג את התוצאה של פילוח תאים 2D מדויק על גבי תמונת CRM המקורית של אוכלוסייה של חיידקי קרקע (פסאודומונס putida KT2440)12</sup...

Watch this Scientific Journal Video about Reconstruction of Single-Cell Innate Fluorescence Signatures by Confocal Microscopy at JoVE.com

Reconstruction of Single-Cell Innate Fluorescence Signatures by Confocal Microscopy

כאן, מוצג פרוטוקול לחילוץ וקיטלוג אופטי של חתימות פלואורסצנטיות תאיות מולדות (כלומר, אוטופלואורסצנטיות תאית) מכל תא חי בודד המופץ במרחב תלת מימדי. שיטה זו מתאימה לחקר חתימת הפלואורסצנטיות המולדת של מערכות ביולוגיות מגוונות ברזולוציה של תא אחד, כולל תאים מחיידקים, פטריות, שמרים, צמחים ובעלי חיים.

שחזור חתימות פלואורסצנטיות מולדות חד-תאיות על ידי מיקרוסקופיה קונפוקלית

Described here is confocal reflection microscopy-assisted single-cell innate fluorescence analysis (CRIF), a minimally invasive method for reconstructing ...

This technique offers a unique research to for proving your cell's identity or physiological characteristics at the single-cell level without the need for invasive tagging. The main advantages of this technique are that it facilitates single-cell level spatial resolution for your analysis, and that it allows the distinction between and background process. So this technique can potentially contribute to the identification and the phenotypic analysis of pathogenic microbes.This technique can also be applied to the study of the phenotypic heterogeneity, or the monitoring of the physiological status of microbial population of interests. Demonstrating the procedure will be Kyosuke Takabe, an assistant professor from my laboratory. The confocal reflection microscopy and multichannel confocal microspectroscopy setup.Connect the confocal microscope with descanned spectral channels to a photomultiplier tube. Equip the microscope with a high numerical aperture objective, with an adequate magnification. And equip the microscope with a half-reflection mirror to accommodate confocal reflection microscopy, which relies on the cellular scatter of incident light to visualize cell morphology.For multichannel confocal microspectroscopy, equip the microscope with dichroic mirrors and use a laser power meter to adjust the illumination intensity for each excitation wavelength. Then set the output under the microscope to be constant through the excitation wavelengths. To image the bacteria through the microscope, set the pinhole size to 1.0 area unit in the microscope software and set the pixel dwell time for each excitation wavelength.Set the scanning resolution. For small cells such as bacteria, use a scanning area of 1024 by 1024. Set the Z-Scanning range so that the region of interest is covered.And using a spectral window of eight to 10 nanometers, set the D-Scan detector to capture the visible wavelength range. Then acquire multichannel confocal microspectroscopy images in a sequence from longest to shortest excitation wavelengths to create Z-Stacks of fluorescence images and confocal reflection microscopy images, and save the images in 16-bit tiff format. To perform cell segmentation and the reconstruction of single cell innate fluorescent signatures, open an appropriate image analysis software program and double click to open one of the provided scripts.Under the editor tab, click run. A folder selection window will appear. Select the directory in which the Z-Stack images were saved and click open.A dialogue box prompting the input of the segmentation parameter will automatically appear. Set the threshold of image binarization to 0-1, the image binarization to 0.45, the upper threshold for a cell region to 200, the lower threshold for a cell region to 10, and the number of detectors to 32. A dialogue box requesting input for the number of excitation wavelengths will appear.Input the number of wavelengths used for the image acquisition and click okay. A dialogue box that is requesting input for the excitation wavelengths will appear. Enter the excitation wavelengths in sequence from shortest to longest and click okay.A new image window presenting a confocal reflection microscopy image will appear. Select an arbitrary background region to use for the background subtraction and draw a rectangle within the confocal reflection microscopy image. Double click within the selected region to confirm the selection and locate a new directory named, signature.To perform dimensional reduction techniques, create an empty directory and name the directory, parent_directory. Store the fluorescent signatures of each of the two cell populations into two separate directories and open the command line interface of the workstation. Enter the command.When select target directory is displayed, select the parent_directory. Then in the parent_directory folder, locate the PCA. png file, which will contain the resulting principle component analysis plot.Here, a typical single cell fluorescent signature of a bacterial cell presented as a traditional spectrum plot and as a heat map is shown. In this figure, inaccurate 2D cell segmentation superimposed over the original confocal reflection microscopy image of a population of soil bacteria can be observed. With the resulting innate fluorescent signatures for the population presented as a heat map.Note that the intra population variability was relatively minor following successful cell segmentation. Here, an example of inaccurate cell segmentation is shown super imposed onto the same population of P.putida as previously shown. The impact of the inaccurate cell segmentation on the innate fluorescent signatures of the population is readily apparent from the considerable number of outliers observed in the corresponding heat map.Inaccurate cell segmentation results in a looser cluster after principle component analysis, compared to the type cluster obtained following accurate cell segmentation. Despite the minor variabilities of innate fluorescent signature observed within individual bacterial strains, each population forms a distinct cluster on the principle component analysis plot. In this figure, inaccurate 3D cell segmentation superimposed over the original confocal reflection microscopy image of a population of budding yeast Saccharomyces cerevisiae YM4271, can be observed.Note the lack of outliers and the resulting innate fluorescent signatures for the population. It is essential to acquire as clean as possible, an image by confocal microscopy and to avoid a signal intensity saturation as noise can spoil accuracy of subsequent analysis. You can train machine learning models with the innate Western signature dataset for use in classification or prediction tasks, offering a tag-free population analysis and phenotypic prediction.

Research

JoVE Journal

Biology

Live Imaging of the Zebrafish Embryonic Brain by Confocal Microscopy

חיים הדמיה של המוח על ידי עוברי דג הזברה מיקרוסקופיה confocal

In this video, we demonstrate the method our lab has developed to analyze the cell shape changes and rearrangements required to bend and fold the ...

Time-lapse Imaging of Mitosis After siRNA Transfection

זמן לשגות הדמיה של מיטוזה לאחר transfection siRNA

Changes in cellular organization and chromosome dynamics that occur during mitosis are tightly coordinated to ensure accurate inheritance of genomic and ...

Fluorescence-based Measurement of Store-operated Calcium Entry in Live Cells: from Cultured Cancer Cell to Skeletal Muscle Fiber

הקרינה מבוסס מדידה הכניסה חנות המופעל הסידן בתאים חיים: מתא הסרטן תרבותי כדי סיב שריר שלד

Store operated Ca2+ entry (SOCE), earlier termed capacitative Ca2+ entry, is a tightly regulated mechanism for influx of extracellular Ca2+ into cells to ...

In vivo Clonal Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells Marked by Five Fluorescent Proteins using Confocal and Multiphoton Microscopy

In vivo Clonal Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells Marked by Five Fluorescent Proteins using Confocal and Multiphoton Microscopy

במשובט מעקב vivo של גזע hematopoietic ובתאים המסומנים על ידי חמישה חלבונים ניאון באמצעות Confocal וmultiphoton מיקרוסקופית

We developed and validated a fluorescent marking methodology for clonal tracking of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) with high spatial and ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

במעקב 4 ממדי Vivo של תאי גזע ואבות היווצרות דם במבוגרי עכבר calvarial מח עצם

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Detection of Ligand-activated G Protein-coupled Receptor Internalization by Confocal Microscopy

איתור של הפנמת קולטן מצמיד חלבון G-מופעל ליגנד ידי מיקרוסקופי Confocal

Confocal laser scanning microscopy (CLSM) is an optical imaging technique for high-contrast imaging. It is a powerful approach to visualize fluorescent ...

Quantification of Interbacterial Competition using Single-Cell Fluorescence Imaging

כימות של תחרות בין-בקטריאלית באמצעות הדמיית פלואורסצנטיות חד-תאית

Interbacterial competition can directly impact the structure and function of microbiomes. This work describes a fluorescence microscopy approach that can ...

Autofluorescence Imaging to Evaluate Red Algae Physiology

הדמיה אוטופלואורסצנטית להערכת פיזיולוגיה של אצות אדומות

Red algae (Rhodophyta) contain phycobiliproteins and colonize habitats with dim light, however some (e.g., some Chroothece species) can also develop in ...

Isolation and Transcriptome Analysis of Plant Cell Types

בידוד וניתוח שעתוק של סוגי תאי צמח

In multicellular organisms, developmental programming and environmental responses can be highly divergent in different cell types or even within cells, ...

הדמיה של מי חמצן מיטוכונדריאליים בתאי שמרים חיים באמצעות mtHyper7

Imaging of mtHyPer7, a Ratiometric Biosensor for Mitochondrial Peroxide, in Living Yeast Cells

מחבר זרקור: קידום מחקר מיטוכונדריאלי - mtHyper7 Biosensor לאנליזה תת-תאית 

הדמיה של mtHyPer7, ביוסנסור רציומטרי למי חמצן מיטוכונדריאליים, בתאי שמרים חיים

Mitochondrial dysfunction, or functional alteration, is found in many diseases and conditions, including neurodegenerative and musculoskeletal disorders, ...