通过基于烯酸盐的膨胀显微镜以纳米分辨率对整个Drosophila大脑进行快速光片光成像

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物技术是生物技术.
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 扩展的多索菲拉大脑提供机械强度,但由于其大小,会给成像带来挑战.
• 现有的显微镜技术难以在大型生物样本中解决细微的神经结构.

研究的目的:

• 开发一种使用扩展显微镜 (ExM) 对整个虫大脑的高分辨率成像方法.
• 为了实现与电子显微镜可比的有效分辨率,用于详细的神经生物学研究.

主要方法:

• 使用 (多) 烯酸基水凝,用于扩展显微镜 (ExM) 的甲基固定Drosophila大脑.
• 采用基于axicon的贝塞尔光板显微镜进行大容量,温和的多色成像与光学切割.
• 进行代扩展和片扫描,用于纳米尺寸神经元的高通量成像.

主要成果:

• 在Drosophila神经系统中实现了40倍以上的转基因光蛋白的分辨率.
• 可视化了Tm5a神经元,L3层神经元和多巴胺能神经元在完整的,扩大的大脑中.
• 获得了与电子显微镜可比的有效分辨率,揭示了线粒体和Bruchpilot (Brp) 支架蛋白.

结论:

• 基于水凝的ExM与贝塞尔光谱显微镜相结合,对大容量,高分辨率的大脑成像有效.
• 这种方法可以详细可视化Drosophila中心复合体中亚细胞结构和蛋白质分布.
• 该方法支持以前所未有的规模对复杂的神经生物学主题进行强有力的分析.