Оно живое и движется
Компания Nikon объявила результаты конкурса видеомикроскопии
Компания Nikon более известна своими любительскими фотоаппаратами, но производит в том числе и настоящие профессиональные микроскопы. Уже много лет компания проводит собственный конкурс среди любителей микрофотографии. С 2011 года к основному добавился отдельный конкурс видеороликов. Мы собрали галерею победителей и попытались пояснить, что происходит на этих роликах.
Первое место
Миграция клеток-предшественников боковой линии в ходе эмбрионального развития модельной рыбки Данио-рерио.
Боковая линия — чувствительный орган костистых и хрящевых рыб, который позволяет им ощущать колебания воды вокруг тела. Мигрирующие предшественники в дальнейшем формируют группы чувствительных клеток-механорецепторов, которые называют невромастами. По своей функции (и эмбриональному развитию) они аналогичны механорецепторам внутреннего уха — они ощущуют колебания жидкости во внутреннем канале боковой линии. У многих рыб помимо механорецепторов в боковой линии также имеются клетки, чувствительные к электрическому полю.
Получить изображение удалось благодаря технике микроскопии с избирательной плоскостной подсветкой SPIM (Selective Plane Illumination Microscopy), в ходе которой освещается только фокальная плоскость объекта.
Второе место
Образование кристаллов кофеина
Таймлапс-видео кристаллизации кофеина из насыщенного водного раствора. Процесс, занявший в реальности 40 минут, сжат в ролике до 20 секунд. Изображение получено в поляризованном свете.
Третье место
Капли масла в воде
Коалесценция капель масла в воде — хорошо изученный в коллоидной химии процесс, который в данном случае драматически подчеркивается поляризованным светом.
Особо отмеченные работы
«Движение ДНК-машины через флюоресцентно-меченую поверхность с РНК»
Авторы, к сожалению, не уточняют, какую именно реакцию катализировала ДНК-машина и как она была получена. Утверждается только, что речь идет о энзиматическом гидролизе флюоресцентно-меченого топлива.
Нейрон апплизии
На видео показан фрагмент одиночного нейрона аплизии в культуре. Бегущие точки — это помеченный флюоресцентным белком GFP другой белок, так называемый end binding protein 3 — белок, связывающийся с плюс-концом микротрубочек. Последние, как известно, составляют основу цитоскелета, который особенно важен в нейронах — по микротрубочкам в клетке транспортируются пузырьки с нейромедиаторами и другие грузы. EB3 стабилизирует тот конец микротрубочки, которым она прирастает. Поэтому направление движения клетки как целого совпадает с движением этих метеороподобных точек свечения комплексов EB3 с GFP.
Микрочастицы на основе хитозана, движущиеся в растворе перекиси водорода
Работы по созданию самостоятельно движущихся микрочастиц ведутся на протяжении уже нескольких лет. Пероксид традиционно используется в таких работах как удобное топливо для реактивного движения. Используя для создания частиц два химически различных материала, можно создавать «частицы Януса», на которых пузырьки в результате разложения перекиси образуются только с одной стороны.
Рост кристаллов серы
На видео показана рекристаллизация элементарной серы между предметным и покровным стеклом. Для демонстрации различий в толщине кристаллов авторы снимали процесс в поляризованном свете.
Образование узлов на поверхности клеток меланомы
Узлы (bleb) — это выпячивания но поверхности клеток в тех местах, где происходит отрыв мембранны от цитоскелета. В данном случае клетки культуры (A375) экспрессируют меченый улучшенным GFP актин, который виден под поверхностью мембраны.
Эмбриональное развитие мочевыводящих протоков в почке мыши
На видео совмещено развитие мочевыводящих протоков у трех разных мышей. Каждый из органов выращивался ex-vivo (в культуре), при этом клетки экспрессировали направляющийся в ядра GFP. Свечение флюоресцентного белка затем перемещали в три разных канала, которые и показаны на видео.
Деление клеток в теле круглого червя Caenorhabditis elegans
Клетки червя экспрессировали два разных флюоресцентных белка: меченый зеленым GFP тубулин и покрашенный розовым mCherry один из гистонов.
Коловратка
Коловратки, одна из которых в данном ролике пробует на вкус кусочек детрита — очень маленькие многоклеточные беспозвоночные, с телом порой меньшим клетки какой-нибудь крупной инфузории. Коловратки составляют отдельный тип первичноротых, хотя и близки к нематодам, приапулидам и другим первичнополостным червям.
Александр Ершов
Ученые в составе международного коллектива описали морфологию огромного количества птичьих яиц, принадлежащих разным отрядам птиц с разной экологией. Выяснилось, что на форму яйца больше всего влияет приспособленность птицы к полету. У хороших летунов яйца оказались асимметричными, а у плохих — круглыми или эллипсоидными. Исследование опубликовано в журнале Science.