流控分馏领域的最新研究课题
我们的实验室对胚胎发育很感兴趣;特别是,我们试图了解生物流在器官发生过程中的作用,以及它们与编码在DNA中的发育程序的联系。更准确地说,我们希望在细胞和组织尺度上理解生物流动的影响,并找出细胞如何解释由其环境提供的物理信息,这些信息主要由机械压力所支配。我们主要使用斑马鱼作为模型生物,并热衷于使用和开发基于活细胞成像的定量方法。“胚胎腔内的血流是如何产生的?”这是我们试图回答的另一个问题。我们通常处理微米大小的结构,需要高速成像,对动物是安全的。
基本上,我们探索了模型的局限性,提出基因是形态发生的唯一驱动因素。我们越来越多地看到,新出现的复杂性依赖于细胞的物理环境,流就是其中之一。实际上,我们关注血流在心血管发育过程中的作用,因为它与人类疾病有关,但还有许多其他器官的发育严格依赖于生物血流。
例如,我们观察纤毛驱动血流的作用,与血液流动相比,纤毛驱动血流的规模更小。血液流动是由心脏收缩控制的,心脏收缩比纤毛大两个数量级。因此,纤毛产生一个更慢,更小的流量轮廓。
我们发现斑马鱼的内耳依赖于运动纤毛的活动,这对感觉器官的发育非常重要。另一个例子是“左右组织者”,在发育早期就出现了,以打破胚胎时期的左右对称。重要的是,我们可以根据纤毛跳动的类型区分不同类型的血流。要在3D中看到这个尺度,我们需要一个非常快速的真正的共聚焦扫描仪器。
IGBMC的大多数人都从事基础研究。然而,我们的许多项目都与人类疾病有关。生物学中的大多数基本机制一旦出现问题,就会导致这样的问题。我们研究这些疾病的起源,并开展工作,为进一步的具体研究奠定基础,以开发治疗方法。要做到这一点,成像是关键,在未来甚至会更加重要。
发育生物学中的OPO多光子显微镜
斑马鱼是一种非常喜欢想象的动物。幼虫是透明的,在显微镜下容易培养。然而,产生流体的结构通常局限在深的光散射组织中。在这种情况下,双光子成像是选择的方式,因为它允许深度成像和有限的光毒性。一种具有固定放大镜的共聚焦显微镜详细的有助于使用传统荧光蛋白进行多色双光子成像,例如绿色荧光蛋白和RFP。二次谐波产生是可能的。
它还允许我们通过飞秒细胞消融来操作组织你可以瞄准组织中的单个细胞并进行成像。这种技术具有挑战性,它可能不会一直有效,但可以产生有趣的结果。双光子显微镜通常用于观察样品的深处。此外,与单光子显微镜技术相反,双光子成像只能照亮你成像的样本的一部分,因此它限制了光漂白和光损伤。