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美國(guó)非侵入式成像紡錘體Oosight Meta

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-13

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn),旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而,傳統(tǒng)的紡錘體觀察方法往往需要對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理,這不僅破壞了細(xì)胞的活性,還限制了對(duì)其發(fā)育潛能的深入評(píng)估。偏光成像技術(shù),特別是Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng),通過(guò)利用紡錘體微管結(jié)構(gòu)的雙折射性,實(shí)現(xiàn)了對(duì)紡錘體的無(wú)損觀察。這種技術(shù)無(wú)需對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色,能夠在保持細(xì)胞活性的同時(shí),實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地觀察紡錘體的形態(tài)和變化。這不僅提高了觀察的準(zhǔn)確性和可靠性,還避免了傳統(tǒng)染色方法可能帶來(lái)的細(xì)胞損傷和誤差。紡錘體微管的正極朝向細(xì)胞兩極,負(fù)極則靠近染色體。美國(guó)非侵入式成像紡錘體Oosight Meta

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紡錘體的形成是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程,涉及多種蛋白質(zhì)的參與和調(diào)控。在有絲分裂的前間期,細(xì)胞進(jìn)入S期,中心體開(kāi)始復(fù)制倍增,為接下來(lái)的紡錘體形成做準(zhǔn)備。進(jìn)入G2期后,中心體完成復(fù)制,并在細(xì)胞進(jìn)入分裂前期時(shí)分離,每個(gè)中心體各自形成放射狀排列的微管,即星體。這些微管通過(guò)持續(xù)增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基,實(shí)現(xiàn)微管的聚合和解聚,使紡錘體得以形成和維持。微管的組裝和去組裝過(guò)程受到多種調(diào)節(jié)蛋白的精確調(diào)控,如蛋白激酶、磷酸酶等。這些調(diào)節(jié)蛋白能夠影響微管蛋白的聚合和解聚速率,從而控制紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性。此外,紡錘體的形成還依賴(lài)于動(dòng)粒微管與染色體動(dòng)粒的結(jié)合,這一過(guò)程由動(dòng)粒上的驅(qū)動(dòng)蛋白和動(dòng)力蛋白介導(dǎo),確保了染色體能夠被紡錘體正確地捕獲和牽引。深圳核移植紡錘體玻璃底培養(yǎng)皿紡錘體形成的精確性對(duì)于維持生物體遺傳穩(wěn)定性至關(guān)重要。

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紡錘體成像技術(shù)的中心在于提高成像的分辨率和速度,以捕捉紡錘體的精細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化。以下是幾種主要的紡錘體成像技術(shù)的技術(shù)原理:結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡(SIM):SIM通過(guò)引入已知的空間調(diào)制光場(chǎng),使樣品發(fā)出具有特定空間頻率的熒光信號(hào)。通過(guò)采集多個(gè)不同空間頻率的熒光圖像,并利用算法進(jìn)行重建,SIM可以實(shí)現(xiàn)超越傳統(tǒng)熒光顯微鏡分辨率的成像。這種方法不僅提高了成像的分辨率,還保持了較快的成像速度和較好的細(xì)胞活性。受激輻射損耗顯微鏡(STED):STED利用一束聚焦的激光束(稱(chēng)為STED束)來(lái)抑制樣品中特定區(qū)域的熒光信號(hào)。通過(guò)精確控制STED束的位置和強(qiáng)度,STED可以實(shí)現(xiàn)超越衍射極限的成像分辨率。這種方法特別適用于觀測(cè)紡錘體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的精細(xì)細(xì)節(jié)。單分子定位顯微鏡(SMLM):SMLM通過(guò)檢測(cè)樣品中單個(gè)熒光分子的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率成像。由于熒光分子的隨機(jī)閃爍特性,SMLM可以在時(shí)間域上分離不同分子的熒光信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)分子的精確定位。這種方法不僅提高了成像的分辨率,還提供了對(duì)紡錘體中單個(gè)微管和蛋白質(zhì)分子的動(dòng)態(tài)變化的觀測(cè)能力。

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,卵母細(xì)胞冷凍保存技術(shù)作為輔助生殖技術(shù)的重要組成部分,近年來(lái)取得了進(jìn)展。尤其是針對(duì)成熟卵母細(xì)胞紡錘體的冷凍保存研究,不僅關(guān)乎女性生育能力的保存,還涉及到遺傳學(xué)的穩(wěn)定性和安全性。成熟卵母細(xì)胞,即處于第二次減數(shù)分裂中期(MII期)的卵母細(xì)胞,其內(nèi)部包含一個(gè)高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu)。紡錘體由微管組成,這些微管通過(guò)動(dòng)態(tài)變化,將染色體緊密地聯(lián)系在一起,并確保在細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的正確分離。成熟卵母細(xì)胞的紡錘體對(duì)溫度變化和機(jī)械刺激極為敏感,這使得其冷凍保存過(guò)程充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。顯微鏡下的紡錘體,如同精密的分子機(jī)器,引導(dǎo)染色體分離。

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紡錘體在有絲分裂中發(fā)揮著至關(guān)重要的導(dǎo)航作用,其主要功能包括:排列與分裂染色體:紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。在細(xì)胞分裂中期,染色體在紡錘絲的牽引下,自動(dòng)在赤道板排列整齊。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入分裂后期,紡錘體微管收縮,將染色體牽引至兩極,形成兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。這一過(guò)程確保了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞,避免了染色體分離錯(cuò)誤導(dǎo)致的遺傳異常。決定胞質(zhì)分裂的分裂面:在染色體分裂的同時(shí),紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極,而是停弛在紡錘體中間形成紡錘中心體。紡錘中心體的中心區(qū)域?yàn)閮山M極性相反的微管交疊區(qū),稱(chēng)為紡錘中心區(qū),它決定了接下來(lái)的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開(kāi)始于分裂后期的較晚期,一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時(shí),此期間兩個(gè)子細(xì)胞由中心顆粒體連接。紡錘體通過(guò)精確控制胞質(zhì)分裂面的位置,確保了細(xì)胞分裂的對(duì)稱(chēng)性和穩(wěn)定性。紡錘體的異常可能導(dǎo)致染色體無(wú)法正確分離,形成多倍體或單倍體細(xì)胞。成熟卵母細(xì)胞紡錘體價(jià)格

紡錘體的形成和功能受到多種信號(hào)分子的調(diào)控,如生長(zhǎng)因子等。美國(guó)非侵入式成像紡錘體Oosight Meta

在有絲分裂中,紡錘體負(fù)責(zé)將姐妹染色單體分離并牽引至細(xì)胞兩極,形成兩個(gè)遺傳物質(zhì)完全相同的子細(xì)胞。而在減數(shù)分裂中,紡錘體則負(fù)責(zé)將同源染色體分離并牽引至細(xì)胞兩極,形成四個(gè)遺傳物質(zhì)相似的子細(xì)胞。這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了遺傳信息的重組和配子的形成。其次,在有絲分裂中,紡錘體的形成和分裂過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,主要依賴(lài)于中心體的復(fù)制和分離以及微管的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)和縮短。而在減數(shù)分裂中,紡錘體的形成和分裂過(guò)程則更加復(fù)雜。在減數(shù)分裂Ⅰ的前期,同源染色體需要發(fā)生配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交換和交叉等過(guò)程,這些過(guò)程都依賴(lài)于紡錘體的微管網(wǎng)絡(luò)。此外,在減數(shù)分裂Ⅱ中,姐妹染色單體的分離也需要紡錘體的牽引和定位。此外紡錘體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的形態(tài)和大小也存在差異。在有絲分裂中,紡錘體通常呈現(xiàn)出較為規(guī)則的紡錘形狀,而在減數(shù)分裂中,紡錘體的形態(tài)則更加多樣化,可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀或分叉的形態(tài)。美國(guó)非侵入式成像紡錘體Oosight Meta

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