细胞分裂的延时成像和观察

目的观察细胞分裂的过程

生物体的细胞是在重复体细胞分裂的过程中生长的¹．减数分裂*²发生在生殖细胞形成过程中。许多关于生物细胞的研究都需要按时间顺序观察和评价细胞的分裂过程。
例如对疾病和治疗药物的研究(药物发现筛选)，观察组织或器官在病理或愈合过程中的细胞行为。在再生医学领域，正在积极进行多能干细胞的实验和研究。多能干细胞可以分化成构成各种组织和器官的任何类型的细胞，如iPS细胞。在干细胞分化和细胞分裂的研究中，评价和展示实验结果的关键问题是如何清晰地捕捉活细胞中染色体分裂的过程。
通过观察减数分裂，了解生殖细胞发育不全、染色体分裂异常等疾病的病因，了解有性生殖的分子机制及其起源。利用信使RNA (mRNA)进行基因表达实验，观察生殖细胞核的分裂过程，以确定减数分裂的分子机制和分裂的控制因素，从而确定稳定信使RNA功能的条件。信使RNA编码从DNA复制的蛋白质的序列信息。

*1:体细胞分裂是一个母细胞分裂为两个子细胞的过程。动物细胞生长在由间期(G1, S，和G2)和有丝分裂(M)组成的细胞周期中。在M期，染色质部分浓缩成为薄染色体，核膜分解。小紫苑在中心体周围形成(前期)。纺锤体纤维从两个小紫苑延伸并与着丝点结合。同时，染色单体形成(前期)。染色体排列在赤道附近(中期)。分离的染色单体(子染色体)向相反的两极移动。在这些染色单体中，细胞分裂形成核膜和核仁，形成两个子细胞(末期)。每个细胞进入间期(G1期)。

*2:减数分裂是生殖细胞(如精子、卵子)形成时发生的一种细胞分裂。细胞核在有丝分裂中分裂两次，染色体的数量减少一半。这种分裂也称为还原分裂，在动物生殖细胞中称为成熟分裂。在第一次分裂中，同源染色体彼此配对然后分离。在这个过程中，染色体的数量减少了一半。在第二次分裂中，细胞被简单地分裂，形成四个细胞，染色体的数量只有一半。生殖细胞在受精时将获得正常数目的染色体。

细胞分裂的延时成像的例子

在典型的细胞分裂过程的观察中，使用时移成像，在指定的时间间隔捕获活细胞的荧光图像。为了成功地进行实验和成像，重要的是尽量减少荧光观察对活细胞的损伤。

以下部分介绍了在成像时需要考虑的要点和使用BZ-X800的优势，使用KEYENCE的All-in-one荧光显微镜BZ-X800记录细胞分裂的时间推移视频和图像。

小鼠卵子中早期胚胎发育的延时图像

BZ-X800可以执行高清延时成像，同时减少对活细胞的损伤。光漂白也可以减少，这允许记录细胞在不失去活性的情况下。在低倍大视场下对多个细胞进行延时成像时，也可以清楚地记录每个细胞的分裂过程。

BZ-X800支持单单元荧光、亮场、相188bet在线位对比度成像，具有实时叠加功能，可将相位对比度图像实时叠加到单屏荧光图像上，如图所示。成像条件，如观察方法和曝光时间，可以在不同的通道中节省，节省了成像调整和重拍所需的时间和精力。
为了成功地进行延时成像，必须事先确定在整个记录过程中清晰地成像目标和信号的条件。这种制备需要在短时间内有效地进行，因为在实验中，长时间的条件设置可能导致光漂白。