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ZEISS Dynamics Profiler Un accès aisé à la dynamique moléculaire dans les échantillons vivants

Mesurez facilement et en une seule fois la concentration moléculaire, la diffusion asymétrique et la dynamique de flux des protéines fluorescentes dans vos échantillons vivants. Développez un profil plus approfondi des molécules dans vos expériences actuelles, qu'il s'agisse de cultures cellulaires, d'organoïdes ou d'organismes entiers.

Accédez aisément à la dynamique moléculaire
Obtenez des informations plus approfondies sur vos échantillons vivants
Faites de nouvelles découvertes grâce à la diffusion asymétrique et aux analyses de flux

  
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Corrélation de l'interface utilisateur de Dynamics Profiler

Accédez aisément à la dynamique moléculaire

Mesures guidées par ordinateur avec contrôle qualité intégré

Les expériences de dynamique moléculaire sont souvent limitées par le manque d'équipement ou de personnel hautement qualifié. Désormais, grâce à la fonction Dynamics Profiler, tout utilisateur compétent en microscopie confocale peut aller au-delà de l'imagerie confocale traditionnelle pour recueillir des informations sur la concentration et la dynamique moléculaires d'une protéine d’intérêt. Avec le détecteur Airyscan, la fonction Dynamics Profiler s'intègre en toute simplicité à un microscope confocal ZEISS. Le flux de tâches guidé par ordinateur assure des réglages d'acquisition précis et le contrôle aisé de la qualité des données. Les images de référence facilitent la documentation du contexte de l'échantillon et de la position de la mesure. Quant à la visualisation compréhensible des données, elle permet un accès intuitif aux informations obtenues.

Détecteur Airyscan à diffusion asymétrique

Bénéficiez de nouvelles perspectives sur vos échantillons vivants

Enrichissez vos expériences actuelles de mesures relatives à la dynamique

Auparavant, les utilisateurs de la technique confocale appliquaient des techniques telles que la redistribution de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) pour mesurer la dynamique moléculaire. Cette procédure se heurtait cependant à certaines limites, notamment du fait que chaque échantillon ne peut être mesuré qu'une seule fois et que l'exposition à l'illumination atteint vite des niveaux phototoxiques. La spectroscopie de corrélation de fluorescence (FCS) traditionnelle peut être utilisée pour mesurer avec précision les concentrations de protéines fluorescentes. Cependant, elle requiert un équipement supplémentaire et peut s'avérer difficile, même pour les utilisateurs expérimentés. Dynamics Profiler est le premier outil doté d'une interface intuitive et facile à utiliser qui permet d'accéder sans effort à ces données pendant vos expériences d'imagerie confocale. Le tout pour un investissement minime en temps et en lumière. Développé à partir de la FCS, il possède la capacité inédite de réaliser ces mesures même sur des échantillons brillants et difficiles.

Interface utilisateur du flux de Dynamics Profiler

Faites de nouvelles découvertes moléculaires

Les informations corrélatives spatiales permettent de réaliser des analyses asymétriques de la diffusion et du flux

Avec la FCS traditionnelle, les mesures moléculaires sont limitées à un volume d'excitation simple. En utilisant le détecteur de surface Airyscan, Dynamics Profiler ajoute des informations spatiales permettant d'effectuer de nouvelles analyses approfondies du profil moléculaire en une seule mesure. L'outil de diffusion asymétrique peut capturer le comportement de diffusion asymétrique dans une fonction d'étalement du point unique, comme à l'interface de la séparation de phase liquide-liquide conduisant à des condensats cellulaires. L'outil d'analyse du flux mesure la vitesse et la direction des molécules fluorescentes dans un seul volume d'excitation. Il convient parfaitement pour mesurer le mouvement actif des solutions, comme les processus biologiques dans la circulation sanguine, ou dans les systèmes microfluidiques, comme les organes sur puce. Les données brutes de chaque mesure sont disponibles pour d'autres analyses personnalisées.

Aperçu de la technologie

L'Airyscan permet de réaliser des études avec FCS sur des échantillons plus brillants et d'ajouter de nouvelles informations spatiales.

La spectroscopie de corrélation de fluorescence (FCS) est une méthode reconnue pour étudier les caractéristiques moléculaires. Bien qu'il s'agisse d'une méthode précise et très sensible, elle est traditionnellement limitée à des niveaux d'expression extrêmement faibles ou à des concentrations de molécules pouvant être largement inférieures aux niveaux d'expression expérimentaux dans des échantillons de recherche vivants.

ZEISS Airyscan utilise de manière unique tous ses éléments de détection afin de collecter 32 traces d'intensité FCS individuelles par mesure. La valeur moyenne des 19 éléments internes fournit des mesures robustes et fiables sur la concentration et la dynamique moléculaires, même pour les échantillons brillants. En outre, le détecteur de surface permet d'effectuer une variété d'analyses de corrélation croisée spatiale en utilisant des combinaisons de certains éléments de détection.

Mesure de la concentration et de la diffusion

Les données relatives à la concentration et à la diffusion moléculaires sont recueillies par les 19 éléments les plus internes du détecteur Airyscan. La lecture de détecteurs séparés permet d'effectuer des mesures à des intensités totales (luminosité) beaucoup plus élevées que ne le permettrait une FCS conventionnelle.
Mesure de la diffusion asymétrique

L'analyse de diffusion asymétrique est calculée par corrélation croisée entre l'élément central du détecteur et les éléments des anneaux extérieurs, ce qui permet de découvrir des caractéristiques hétérogènes au sein d'un même volume d'excitation, idéal pour étudier des échantillons tels que les condensats cellulaires.
Mesure du flux

La corrélation croisée de paires de détecteurs regroupés et alignés dans plusieurs directions le long du volume d'excitation permet de mesurer la vitesse et la direction des molécules en mouvement actif, telles que les fluorophores dans les systèmes microfluidiques ou dans la circulation sanguine.

ZEISS Dynamics Profiler en action

Exemples d'application de mesures de la dynamique moléculaire

Mesure de la concentration de protéines chez la drosophile — Échantillon fourni avec l'aimable autorisation des Prof. Dr Achim Paululat et Dr Christian Meyer, Université d'Osnabrück, Département de zoologie et de biologie du développement, Allemagne

Comparer les concentrations de molécules dans différentes cellules

La dynamique des protéines fluorescentes et les mesures de concentration peuvent être ajoutées sans effort à une expérience confocale. L'échantillon montre un embryon de Drosophila melanogaster exprimant mCherry sous le contrôle de l'amplificateur cardiaque et hématopoïétique manuel (Han et Olson, 2005), situé dans le troisième intron. L'expression du rapporteur imite l'expression endogène de la main dans le cœur et est maintenue tout au long de l'embryogenèse dans les cardioblastes ainsi que dans les cellules péricardiques. Même avec des échantillons brillants comme celui-ci, Dynamics Profiler permet d'obtenir des données FCS solides et de comparer les concentrations de molécules dans différentes cellules.

Image conventionnelle de fluorescence (à gauche) et piles z (au milieu) ; mesures ultérieures avec Dynamics Profiler dans le même embryon du même système (à droite). Le graphique et le tableau de données montrent les résultats des mesures effectuées à cinq endroits différents.

Mesure de la diffusion moléculaire à la frontière des nucléoles — Échantillons fournis avec l'aimable autorisation de P. Hemmerich et T. Ulbricht (Core Facility Imaging, Leibniz Institute on Aging, Jena, Allemagne).

Déterminer les changements dynamiques à la frontière des nucléoles

Des cellules OS U-2 vivantes co-exprimant transitoirement l'EGFP tétramérique et la protéine nucléolaire Fibrillarin marquée avec la protéine fluorescente rouge monomérique ont été soumises à des mesures Dynamics Profiler à la limite du nucléole comme indiqué dans l'image confocale d'ensemble.

Cartes thermiques polaires : mesure de la diffusion asymétrique dans le spot 1 (rangée du haut) et le spot 2 (rangée du bas). La dynamique moléculaire de l'EGFP à la frontière nucléolaire a été déterminée.

Graphique : mesure de la diffusion asymétrique par corrélation de paires d'éléments Airyscan internes le long de six angles dans le spot 1 (à gauche) et le spot 2 (à droite)

Mesure du flux dans les vaisseaux sanguins chez le poisson zèbre — Avec l'aimable autorisation de V. Hopfenmüller, Leibniz Institute on Aging – Institut Fritz Lipmann (FLI), Allemagne

Mesurer la vitesse du flux dans les vaisseaux sanguins des larves de poisson zèbre

L'information spatiale fournie par le détecteur Airyscan permet aux analyses de déterminer la vitesse du flux des molécules dans le sang. Du Dextran marqué à la tétraméthylrhodamine (10 kDa, mesure du Dynamics Profiler) et du Dextran marqué à la fluorescéine (40 kDa, marquage des vaisseaux sanguins) ont été injectés dans les vaisseaux sanguins d'une larve de poisson zèbre âgée de 5 jours qui a été incluse dans de l'agarose à faible fusion à 1 %.

Image de référence et données de Dynamics Profiler acquises sur LSM 980 avec Airyscan 2. La direction et la vitesse du flux des molécules dans le vaisseau sanguin ont été mesurées à deux endroits différents. Les graphiques (à droite) montrent les courbes de corrélation de la mesure dans le spot 1 : courbes de corrélation des angles sélectionnés (en haut), résultats de la vitesse et de la direction réelles du flux sur les 6 corrélations croisées le long des trois axes (en bas).

Téléchargements

ZEISS Dynamics Profiler

Your Easy Access to Underlying Molecular Dynamics in Living Samples

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ZEISS Dynamics Profiler

Follow dynamic biological processes and reveal spatial molecular characteristics

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