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
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
Коалесценция капель масла в воде – хорошо изученный в коллоидной химии процесс, который в данном случае драматически подчеркивается поляризованным светом.
Nikon Small World
Особо отмеченные работы
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.
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.
Nikon Small World
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.
На видео показана рекристаллизация элементарной серы между предметным и покровным стеклом. Для демонстрации различий в толщине кристаллов авторы снимали процесс в поляризованном свете.
Nikon Small World
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.
На видео совмещено развитие мочевыводящих протоков у трех разных мышей. Каждый из органов выращивался (в культуре), при этом клетки экспрессировали направляющийся в ядра GFP. Свечение флюоресцентного белка затем перемещали в три разных канала, которые и показаны на видео.
Nikon Small World