Воно живе і рухається

Компанія Nikon більш відома своїми аматорськими фотоапаратами, але виробляє в тому числі і справжні професійні мікроскопи. Вже багато років компанія проводить власний конкурс серед любителів мікрофотографії. З 2011 року до основного додався окремий конкурс відеороликів. Ми зібрали галерею переможців і спробували пояснити, що відбувається на цих роликах.

Перше місце

Бічна лінія - чутливий орган костистих і хрящових риб, який дозволяє їм відчувати коливання води навколо тіла. Мігруючі попередники надалі формують групи чутливих клітин-механорецепторів, які називають невромастами. За своєю функцією (і ембріональним розвитком) вони аналогічні механорецепторам внутрішнього вуха - вони відчувають коливання рідини у внутрішньому каналі бічної лінії. У багатьох риб крім механорецепторів у бічній лінії також є клітини, чутливі до електричного поля.

Отримати зображення вдалося завдяки техніці мікроскопії з виборчою площинною підсвічуванням SPIM (Selective Plane Illumination Microscopy), під час якої освітлюється тільки фокальна площина об'єкта.

Друге місце

Освіта кристалів кофеїну

Таймлапс-відео кристалізації кофеїну з насиченого водного розчину. Процес, що зайняв в реальності 40 хвилин, стиснутий в ролику до 20 секунд. Зображення отримано в поляризованому світлі.

Третє місце

Коаліція крапель олії у воді - добре вивчений в колоїдній хімії процес, який в даному випадку драматично підкреслюється поляризованим світлом.

Nikon Small World

Особливо позначені роботи

Автори, на жаль, не уточнюють, яку саме реакцію каталізувала ДНК-машина і як вона була отримана. Стверджується тільки, що мова йде про ензиматичний гідролізі флюоресцентно-міченого палива.

На відео показано фрагмент одиночного нейрона аплізії в культурі. Точки-втікачі - це позначений флюоресцентним білком GFP інший білок, так званий end binding protein 3 - білок, що зв'язується з плюс-кінцем мікротрубочок. Останні, як відомо, складають основу цитоскелета, який особливо важливий у нейронах - по мікротрубочках у клітці транспортуються бульбашки з нейромедіаторами та інші вантажі. EB3 стабілізує той кінець мікротрубочки, яким вона приростає. Тому напрямок руху клітини як цілого збігається з рухом цих метеороподобних точок світіння комплексів EB3 з GFP.

Nikon Small World

Роботи зі створення мікрочастинок, які самостійно рухаються, ведуться протягом вже декількох років. Пероксид традиційно використовується в таких роботах як зручне паливо для реактивного руху. Використовуючи для створення частинок два хімічно різних матеріали, можна створювати «частинки Януса», на яких бульбашки в результаті розкладання перекису утворюються тільки з одного боку.

На відео показана рекристалізація елементарної сірки між предметним і покровним склом. Для демонстрації відмінностей у товщині кристалів автори знімали процес у поляризованому світлі.

Nikon Small World

Вузли (bleb) - це випинання поверхні клітин в тих місцях, де відбувається відрив мембранни від цитоскелета. В даному випадку клітини культури (A375) експресують мічений поліпшеним GFP актин, який видно під поверхнею мембрани.

На відео поєднано розвиток сечовевидних протоків у трьох різних мишей. Кожен з органів вирощувався (в культурі), при цьому клітини експресували прямує в ядра GFP. Світіння флюоресцентного білка потім переміщували в три різних канали, які і показані на відео.

Nikon Small World