Корреляционная микроскопия СЭМ-КЛСМ и ее применение для исследования электроформованных волокон желатина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Наиболее полную информацию о микроструктуре образца можно получить, комбинируя разные виды микроскопии высокого разрешения. Такая комбинация оказывается особенно информативной, если измерения проводятся не просто на одном и том же образце, но и на одной и той же области образца – этот подход называется корреляционной микроскопией. Обычно такие измерения требуют специальной подготовки образца и его перемещения между двумя микроскопами. В данной работе описано использование корреляционной микроскопии, объединяющей сканирующую электронную (СЭМ) и лазерную сканирующую конфокальную (КЛСМ). С помощью этих двух методов исследованы электроформованные волокна желатина, нанесенные на металлизированное стекло. Показана возможность использования корреляционного анализа для совмещения изображений, полученных СЭМ и КЛСМ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Багров

МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-6355-7282

кандидат физико-математических наук, вед. научный сотрудник

Россия, Москва

Е. Р. Павлова

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2511-7622

кандидат физико-математических наук, научный сотр.

Россия, Москва

А. С. Богданова

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России; Московский физико-технический институт

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5369-8519

младший научный сотрудник

Россия, Москва; Долгопрудный

А. М. Мойсенович

МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5379-5829

кандидат биологических наук, вед. научный сотрудник

Россия, Москва

Т. В. Митько

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России; Московский физико-технический институт

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0107-1906

кандидат биологических наук, младший научный сотрудник

Россия, Москва; Долгопрудный

А. А. Рамонова

МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3081-4721

мл. научный сотр.

Россия, Москва

Д. В. Клинов

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России; Московский физико-технический институт

Email: bagrov@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8288-2198

кандидат физико-математических наук, зав. лабораторией

Россия, Москва; Долгопрудный

Список литературы

  1. Novotna V., Horak J., Konecny M., Hegrova V., Novotny O., Novacek Z. et al. AFM-in-SEM as a Tool for Comprehensive Sample Surface Analysis. Micros Today. 2020. Vol. 28. PP. 38–46.
  2. Dorozhkin P., Kuznetsov E., Schokin A., Timofeev S., Bykov V. AFM + Raman Microscopy + SNOM + Tip-Enhanced Raman: Instrumentation and Applications. Micros Today. 2010. Vol. 18. PP. 28–32.
  3. Басманов П.И., Кириченко В.Н., Филатов Ю.Н., Юров Ю.Л. Высокоэффективная очистка газов от аэрозолей фильтрами Петрянова. М.: Наука, 2002.
  4. Syed M.H., Khan M.M.R., Zahari M.A.K.M., Beg M.D.H., Abdullah N. A review on current trends and future prospectives of electrospun biopolymeric nanofibers for biomedical applications. Eur Polym J. 2023. Vol. 197. P. 112352.
  5. Bogdanova A.S., Sokolova A.I., Pavlova E.R., Klinov D.V., Bagrov D.V. Investigation of cellular morphology and proliferation on patterned electrospun PLA-gelatin mats. J Biol Phys. 2021. Vol. 47. PP. 205–14.
  6. Pavlova E., Nikishin I., Bogdanova A., Klinov D., Bagrov D. The miscibility and spatial distribution of the components in electrospun polymer–protein mats. RSC Ad. v. 2020. Vol. 10. PP. 4672–4680.
  7. Choong L.T., Yi P., Rutledge G.C. Three-dimensional imaging of electrospun fiber mats using confocal laser scanning microscopy and digital image analysis. J Mater Sci. 2015. Vol. 50. PP. 3014–3030.
  8. Pavlova E.R., Bagrov D.V., Kopitsyna M.N., Shchelokov D.A., Bonartsev A.P., Zharkova I.I. et al. Poly(hydroxybutyrate- co -hydroxyvalerate) and bovine serum albumin blend prepared by electrospinning. J Appl Polym Sci. 2017. Vol. 134. P. 45090.
  9. Mikhutkin A.A., Kamyshinsky R.A., Tenchurin T.K., Shepelev D., Orekhov A.S., Grigoriev T.E. et al. Towards Tissue Engineering: 3D Study of Polyamide-6 Scaffolds. Bionanoscience 2018. Vol. 8. PP. 511–521.
  10. Arganda-Carreras I., Sorzano C.O.S., Marabini R., Carazo J.M., Ortiz-de-Solorzano C., Kybic J. Consistent and Elastic Registration of Histological Sections Using Vector-Spline Regularization. Lect. Notes Comput. Sci. (including Subser. Lect. Notes Artif. Intell. Lect. Notes Bioinformatics). Vol. 4241. LNCS. 2006. PP. 85–95.
  11. Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E., Kaynig V., Longair M., Pietzsch T. et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 2012. Vol. 9. PP. 676–682.
  12. Яминский И.В., Ахметова А.И., Мешков Г.Б. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" и визуализация нанообъектов в микроскопии высокого разрешения. НАНОИНДУСТРИЯ. 2018. Т. 11. С. 414–416.
  13. Topuz F., Uyar T. Electrospinning of gelatin with tunable fiber morphology from round to flat/ribbon. Mater Sci Eng C. 2017. Vol. 80. PP. 371–378.
  14. Koombhongse S., Liu W., Reneker D.H. Flat polymer ribbons and other shapes by electrospinning. J Polym Sci Part B Polym Phys. 2001. Vol. 39. PP. 2598–2606.
  15. Wang L., Pai C., Boyce M.C., Rutledge G.C. Wrinkled surface topographies of electrospun polymer fibers. Appl Phys Lett. 2009. Vol. 94. P. 151916.
  16. Katsen-Globa A., Puetz N., Gepp M.M., Neubauer J.C., Zimmermann H. Study of SEM preparation artefacts with correlative microscopy: Cell shrinkage of adherent cells by HMDS-drying. Scanning. 2016. Vol. 38. PP. 625–633.
  17. Gong Z., Chen B.K., Liu J., Zhou C., Anchel D., Li X. et al. Fluorescence and SEM correlative microscopy for nanomanipulation of subcellular structures. Light Sci Appl. 2014. Vol. 3. PP. 224–e224.
  18. Choi B., Iwanaga M., Miyazaki H.T., Sugimoto Y., Ohtake A., Sakoda K. Overcoming metal-induced fluorescence quenching on plasmo-photonic metasurfaces coated by a self-assembled monolayer. Chem Commun. 2015. Vol. 51. PP. 11470–11473.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Схема эксперимента. Электроформованные волокна расположены на металлическом покрытии на стекле, причем на покрытии сделана метка в виде креста

Скачать (97KB)
Метаданные
3. Рис.2. Результаты эксперимента по корреляционной микроскопии. a, b – изображения, полученные методом СЭМ, желтые рамки показывают расположение области интереса; c – изображение, полученное методом КЛСМ; d – инвертированное изображение, полученное методом СЭМ, подготовленное для корреляционного анализа; e – деформированное изображение (d); f – деформированное изображение (c). На панелях e и f зеленым треугольником отмечены два волокна, расположение которых заметно различается, а красными стрелками отмечена лента, которая хорошо видна методом СЭМ и невидима для КЛСМ

Скачать (514KB)
Метаданные
4. Рис.3. Пара изображений, полученных методами КЛСМ (А, проекция максимальной интенсивности, изображение инвертировано) и СЭМ (B), подготовленные для корреляционного анализа. Оранжевым цветом показаны опорные точки, красные стрелки указывают на ленты, которые видны при исследовании методом СЭМ, но не видны при исследовании методом КЛСМ. Размер изображения 130 × 130 мкм

Скачать (98KB)
Метаданные
5. Рис.4. Сравнение данных о ширине волокна, измеренной по изображениям, полученным методами СЭМ и КЛСМ

Скачать (72KB)
Метаданные

© Багров Д.В., Павлова Е.Р., Богданова А.С., Мойсенович А.М., Митько Т.В., Рамонова А.А., Клинов Д.В., 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах