Kalcium tűzijáték lassítva

Az izomsejtekben először megfigyelt biológiai "kalciumszikra"

Az izomban a kalciumszikra gyors mérése lehetővé teszi, hogy egy síkban megfigyeljék a folyamatot és a mértékét. A számok a képek időintervallumát mutatják milliszekundumban. © Heidelbergi Egyetemi Kórház
felolvasta

Néhány milliszekundumban megtörténik, és a képben eddig nem került rögzítésre: A sejtek felszabadítják a messenger kalciumot a sejt belsejében található tárolókból, és így továbbítják a létfontosságú jeleket a sejten belüli fehérjékhez - például az izom mozgása. A legmodernebb lézermikroszkóp és a nagysebességű kamera kombinálásával a tudósok először láthatták a kalcium rendkívül rövid élettartamú kibocsátását, az úgynevezett „kalcium-szikra” időbeli lefolyását és térbeli kiterjedését.

Az új technológiának köszönhetően a Heidelbergi Egyetem Élettani és Patofiziológiai Intézetének kutatói 60-szor gyorsabban tudták megmérni a kalcium felszabadulását a sejtekből, mint a szokásos módszerek. Az alapkutatás új eredményei rávilágítanak az élet elemi folyamatára, nevezetesen arra, hogy az idő múlása és a sejten belüli molekuláris szintek kommunikációjának térbeli kiterjedése hogyan jelenik meg, az "IEEE - Transaction of Medical Imaging" folyóiratban szereplő tudósok szerint.

Vitalis kalcium

A kalcium szinte az összes fontos sejtfunkció szabályozásában részt vesz: aktiválja az izomsejteket, szabályozza a sejtosztódást, a fehérjék képződését és működését. Külön tárolja a cellában, és csatornákon keresztül nagyon gyorsan felszabadítható. Ezt követően a szivattyúk visszajuttatják a kalciumot a sejttárolóba. A felszabadulást először 2001-ben írták le az emlősök izomjában a Heidelberg Fiziológiai és Patofiziológiai Intézetben. Korábban úgy gondolták, hogy ezek az emlősök eseményei nem léteznek.

"A sejtekből származó kalcium felszabadulása a milliméter ezred részében található" kalcium szikra "-hoz hasonlít, és modern lézermikroszkópos módszerrel megjeleníthető" - magyarázza Dr. med. Heidelberg kutató. Oliver Friedrich. A mikroszkópia e formájához a sejteket kalciumfestékkel adjuk hozzá. A mikroszkóp alatt egy lézersugár megvilágítja a megjelölt kalciumot (konfokális mikroszkópia) - de csak az a apró részlet, amelyet a lézersugár jelenleg szkennel.

A hagyományos lézermikroszkópok túl lassúak

"A hagyományos konfokális mikroszkópia egyszerűen túl lassú a gyors kalciumszikrákhoz" - mondja Friedrich. Ahhoz, hogy ezeket az eseményeket térbeli szempontból teljes mértékben követhessük, Dr. Heidelberg kollégájával, Dr. Frederic Wegner a LaVision Biotec cég új módszere Göttingenben, izolált izomsejteken. kijelző

A két heidelbergi fiziológus nagy léptékű kamerával kombinálva új lézermikroszkópos formát használt: A módszerben egyetlen lézersugár nem szkenneli a mintát, mint korábban, hanem 64 részsugárra osztódik, amelyek egyidejűleg nagyobb területet fednek le. nagy sebesség olvasható (multifokális mikroszkópia).

(idw - Heidelbergi Egyetemi Kórház, 2007.11.21. - DLO)