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国家的最先进的生物化学的成像设备中受益校区的研究人员和学生

Photo 的 ELLE 基拉尔-grevstad,生化主任 光学核心, helping a research with a microscope.

短语眼见为实并不仅仅适用于超自然现象;生物化学成像蛋白质或其它分子时,第一次常说同样的事情。

成像是在许多生物化学全体成员的有力工具。该 生物化学系 在威斯康星 - 麦迪逊大学是家里收集了大量的设备和设施,包括的 生物化学光学芯 (BOC)和即将到来 澳门太阳城最新网址低温电子显微镜 (冷冻电镜)设施,使科学家追求自己的许多成像努力。该部门的目标很简单:提供教师,研究人员,并从专业学生和所有在校园内能够访问这些资源,并对其进行操作培训,即使他们从来没有使用过。

ELLE基拉尔-grevstad,中国银行的董事,监事对本部门的核心设施的工作人员,有助于促进并帮助研究人员与他们的光,荧光显微镜需要促进部门的任务。

“成像真正捕捉的存在状态,”她说。 “这可能意味着很多取决于您所需要的分辨率的东西。无论您是在寻找一个整体动物,组织,一个单细胞或单个蛋白质,你还是捕捉状态之中,或者在很多情况下是多个状态。你的研究问题将决定分辨率的要求而这又决定了你需要什么类型的设备。澳门太阳赌城在生物化学中的所有核心设备的伟大的事情是,我们可能可以帮助您满足成像或实验的需要,如果我们不能,我们的工作是你与他人在校园里,可以。”

背景是生物化学,更关键

成像提供一些分子生物学,细胞生物学和生物化学非常重要:背景。而在试管中的实验室技术可以测量所关注的酶的反应中,提供了什么成像是如该反应所花的生物体内或细胞内发生的上下文。这可能会导致一个生物过程,那么这可能会导致新的产品,工具,药物和治疗方法的发展的深刻理解。

Photo 的 ELLE 基拉尔-grevstad,生化主任 光学核心
ELLE 基拉尔-grevstad,生化主任 
光核心。 

“分子不是细胞内的静态对象和理解的蛋白质的动力学可以导致其在复杂的环境中的功能或功能的更多的理解,”·基拉-grevstad解释。 “在中国银行可以很容易地改变条件和实时观察发生的事情,无论是看到从细胞核的分子移动进入细胞质或观看它会影响一个特定的信号级联。你可以问的结果和问题是无穷无尽的。”

在生物化学系研究人员,以及在 生物分子化学系 利用设施频繁。两个部门组成的联合研究生计划, 在生物化学综合方案 (ipib)。

生物化学教授的实验室 汤姆·马丁 研究囊泡的胞吐作用,其中微小结构,或小泡的过程中,通过质膜的细胞退出。中行显微镜让他看看有什么通过活细胞成像,强大和重要的技术正在发生的细胞表面。许多其他用户中,教授 塞巴斯蒂安·贝德纳雷克 使用成像获得看看在细胞水平在植物运输途径,而教授的实验室 艾伦attie 图像胰岛素分泌参与糖尿病β细胞。

Photo of biochemistry pr的essor 汤姆·马丁.
汤姆·马丁

“什么成像可以给你的是本地化的信息,”马丁说。 “你能确定其中感兴趣的分子存在于细胞内,并建立该位置是能够做一个非常重要的事情。”

斯科特信使,在生物化学的马丁实验室的博士后研究员,光学核心的一个经常使用。他研究癌细胞,以及它们如何与其他细胞通信。特别是,他专注于其中一个癌细胞需要一个微小的膜结构,并将其传递到另一个细胞,在其他细胞可以把它上升成为一个癌症细胞本身的过程。

“我们一直在成像膜从一个细胞到另一个在这种罕见的事件的小件,”信使说。 “与中行的显微镜,我们能够做到这一点的活细胞,只是看这些膜萌芽了。这是相当惊人的,为研究非常有用的。其实,我觉得我们是第一次看到活细胞这种情况发生。”

他补充说,该显微镜允许他采取质膜,而且整个小区有更深的视图的集中视图以查看结构在细胞内形成,并使得它的方式向膜被释放。没有这种类型的信息,研究人员还不能开始思考如何破坏这一进程,并寻求癌症治疗的这条大道。

“只要我愿意,我跟艾丽和她培养了我用显微镜,我现在基本上无限制地访问他们,”他解释说。 “我已经在实验室中,它们能够做一个快速的培训,并采取出版物质量的图像本科生。我不认为有经验的研究人员在其他地方有那样的访问,而这些都是本科生。”

Various colorful images taken on 生物化学光学芯 instrumentation.
这些图像被采取了生物化学光核心仪器。  

成像 所有

在部门共享成像设备的历史可以追溯到承诺在2012年取得生物化学的澳门太阳赌城-最新网址部门投资于扩大其成像能力。五年前,马丁合作,鼓励这种投资。他认为,研究生物化学的下一波将在显微镜下进行,科学家可以直接看到单个蛋白质分子,它们彼此之间,以及他们如何执行细胞的角色互动。

“在显微镜和光学成像的进步被汹涌而来,在那个时候,现在仍然是,我想该部门保持领先的,”他说。 “我们的目标是双重的:添加显微镜和设备,我们没有已经有,并使其对生物化学更加有用,以及开放作为一种资源来整个校园。”

这项举措,形成中国银行和基拉尔-grevstad成为其第一任局长。下基拉尔-grevstad的方向中行的影响力已经超越了部门和ipib。在校园内,基拉尔-grevstad有助于从众多学科的科学家 - 来自全国各地整体五个学院在23个独特的部门71个教职员工实验室约173不同的研究者。

A side-by-side image of super-resolution imaging versus other types 的 resolution
该侧由端的两个图像的表示超分辨率成像
(左)与其它形式的较低分辨率成像(右)。图片
由ELLE提供 基拉尔-grevstad。

“像这样的设施是非常宝贵和不可替代的资源,可以导致在你的研究计划,以全新的视角,”马丁说。 “即将到来的冷冻电镜设施也有研究人员激动能够在更高的分辨率调查。我们将继续推动成像的界限“。

基拉尔-grevstad说,她一天到一天的工作总是很有趣,从许多不同学科的拉动。她的作品培育那里的研究人员的不同截面使用方式上略有不同的手段来解决非常不同的问题一个社区。她试图通过提供一个平台,跨学科的那些分享知识,推动科学界。

“每天在生化光学核心的生活总是令人着迷,”她说。 “就在几天前我帮助从废水处理污泥工程形象RNA的人。他们是工程菌在较低的氧气水平来操作,使废水处理成本更低。旁边的人是成像美国奶酪看它的脂肪含量。脂肪分布会影响口感和味道。就在同一天,一群生物化学的是成像活的免疫细胞,并评估对抗原激活的反应。”   

保持领先的曲线

基拉尔-grevstad的希望是,所有的研究人员在澳门太阳赌城-最新网址 - 特别是学生 - 知道他们可以来到核心设施的工作人员与成像或仪器需求的援助,即使他们从来没有使用的设备或技术。 

“的核心设施被开发的原因是为了给大家容易获得高端检测仪器和专业技术有效地使用该仪器,”她解释说。 “这允许任何人 - 学生,博士后,教授,研究人员 - 走进我们的办公室,谈研究,并获得他们需要向前推动他们的创新研究帮助的机会。”  

基拉尔-grevstad补充说,这种开放接入,社区建设的任务将是特别重要的,因为新的高清晰度冷冻电镜仪器 - 预计将发生在2018年底或2019年初 - 将有助于开辟新的途径获得先进的结构生物学数据。该部门已经确保了冷冻电镜技术专家,西瑞benefield,谁在2017年9月加入该部门的聘用这一使命。 

“这是我们的工作作为机构工作人员科学家在当前尖端的方法跟上,并要求研究人员正确的问题让我们充分了解实验的目标是,”基拉尔-grevstad解释。 “这让我们的教育和引导,然后从生物化学的研究人员和其他地方的资源,工具,仪器,他们需要成功的技术。”

拍摄者: 
罗宾·戴维斯