Information

Was sind das für Sterne in meinem mikroskopischen Bild?

Was sind das für Sterne in meinem mikroskopischen Bild?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ich sehe dieses sehr merkwürdige Muster auf der der Sonne zugewandten Seite von a Jasmin (wahrscheinlich) Blatt - sichtbar mit einem behelfsmäßigen Mikroskop (ca. 50x)

Was sind sie? Poren? Gibt es andere Pflanzen mit ähnlichen Texturen?

Das Mikroskop besteht aus einer Webcam, wie hier beschrieben


Trotz geringer Auflösung würde ich sagen, dass es sich um Trichome handelt. Jasminum ist eine Gattung, die ätherische Öle produziert, hat also Drüsenhaare und andere Trichome, die helfen, die Ölschicht zu erhalten.

Quelle: http://cms.herbalgram.org/herbalgram/issue53/article2207.html?ts=1376643526&signature=b4349f7f3ca6f6a47823f4754237eaac

Das oben gezeigte Bild zeigt Drüsen- und Nicht-Drüsen-Trichome in Lavendel, die durch Rasterelektronenmikroskopie gezeigt werden. Ich fürchte, ich konnte nichts finden über Jasminum insbesondere, aber ich denke, es muss die gleiche Art von Struktur sein.


  • Vergrößerung ist die Fähigkeit, kleine Objekte größer erscheinen zu lassen, beispielsweise einen mikroskopischen Organismus sichtbar zu machen.
  • Auflösung ist die Fähigkeit, zwei Objekte voneinander zu unterscheiden.
  • Die Lichtmikroskopie hat sowohl in ihrer Auflösung als auch in ihrer Vergrößerung Grenzen.
  • luftige Scheiben: In der Optik sind die Airy-Scheibe (oder Airy-Scheibe) und das Airy-Muster Beschreibungen des am besten fokussierten Lichtflecks, den ein perfektes Objektiv mit einer kreisförmigen Öffnung erzeugen kann, begrenzt durch die Lichtbeugung.
  • Beugung: das Aufbrechen einer elektromagnetischen Welle beim Passieren einer geometrischen Struktur (z. B. einen Spalt), gefolgt von der Rekonstruktion der Welle durch Interferenz

Vergrößerung ist der Vorgang, bei dem etwas nur im Aussehen vergrößert wird, nicht in der physischen Größe. Diese Vergrößerung wird durch eine berechnete Zahl quantifiziert, die auch „Vergrößerung genannt wird. &rdquo Der Begriff "Vergrößerung" wird oft mit dem Begriff „Auflösung&rdquo verwechselt, der die Fähigkeit eines Abbildungssystems beschreibt, Details in dem abgebildeten Objekt darzustellen. Während eine hohe Vergrößerung ohne hohe Auflösung sehr kleine Mikroben sichtbar machen kann, ermöglicht sie dem Betrachter keine Unterscheidungzwischen Mikroben oder subzelluläre Teile einer Mikrobe. In Wirklichkeit sind Mikrobiologen also eher auf die Auflösung angewiesen, da sie Unterschiede zwischen Mikroben oder Teilen von Mikroben feststellen wollen. Um jedoch unter einem Mikroskop zwei Objekte unterscheiden zu können, muss ein Betrachter zunächst so weit vergrößern, dass die Auflösung relevant wird.

Die Auflösung hängt vom Abstand zwischen zwei unterscheidbaren Strahlungspunkten ab. Ein mikroskopisches Abbildungssystem kann viele einzelne Komponenten aufweisen, einschließlich einer Linse und Aufzeichnungs- und Anzeigekomponenten. Jedes von diesen trägt zur optischen Auflösung des Systems bei, ebenso wie die Umgebung, in der die Abbildung durchgeführt wird. Reale optische Systeme sind komplex und praktische Schwierigkeiten vergrößern oft den Abstand zwischen unterscheidbaren Punktquellen.

Punktobjekte erscheinen bei sehr hohen Vergrößerungen im Durchlicht als unscharfe Scheiben, die von Beugungsringen umgeben sind. Diese werden Airy-Disks genannt. Unter dem Auflösungsvermögen eines Mikroskops versteht man die Fähigkeit, zwischen zwei eng beieinander liegenden Airy-Scheiben zu unterscheiden (oder anders ausgedrückt, die Fähigkeit des Mikroskops, benachbarte Strukturdetails deutlich zu erkennen). Es ist dieser Beugungseffekt, der die Fähigkeit eines Mikroskops zur Auflösung feiner Details einschränkt. Das Ausmaß und die Größe der Beugungsmuster werden durch die Wellenlänge des Lichts (&lgr;), die zur Herstellung der Objektivlinse verwendeten Brechungsmaterialien und die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse beeinflusst. Es gibt daher eine endliche Grenze, jenseits derer es unmöglich ist, einzelne Punkte im Objektivfeld aufzulösen. Dies wird als Beugungsgrenze bezeichnet.


Es gibt mehr Viren auf der Erde als Sterne im Universum

Da das Coronavirus SARS-CoV-2 heutzutage in aller Munde ist, arbeiten Wissenschaftler daran, seine Eigenschaften zu verstehen. Tung Phan von der University of Pittburgh beispielsweise fand viele Mutationen im Genom des Virus, was seine genetische Vielfalt und die schnelle Evolution dieses Erregers unterstreicht.

Dies wirft jedoch größere Fragen auf, z. B. was macht Viren so anpassungsfähig, und sind sie wirklich “lebendig?”

Erstens ist ihre Gesamtzahl atemberaubend. Es wird geschätzt, dass auf jedes Bakterium auf der Erde 10 Viren kommen. Curtis Suttle von der University of British Columbia in Vancouver verglich die Zahl der Viren allein in den Ozeanen mit der Zahl der Sterne im Universum, die auf 10 geschätzt wird 23 . Die Zahl der Viren ist den Sternen um den Faktor 10 Millionen überlegen. Wenn Sie sie alle aneinanderreihen, wäre diese Linie 10 Millionen Lichtjahre lang! Um es in einem vorstellbareren Maßstab auszudrücken, wird geschätzt, dass jeden Tag mehr als 700 Millionen Viren, hauptsächlich marinen Ursprungs, aus der Erdatmosphäre auf jedem Quadratmeter der Oberfläche unseres Planeten abgelagert werden.

Ebenso beeindruckend ist die Vielfalt der Viren. Einige verwenden DNA, um genetische Informationen weiterzugeben, einige verwenden RNA und einige verwenden beide während ihres Lebenszyklus. Der Informationsträger kann einzelsträngig, doppelsträngig oder doppelsträngig sein, wobei einige Bereiche einzelsträngig sind. Viren sind wie ein natürliches Labor, das scheinbar mit genetischen Permutationen und Kombinationen herumspielt. Während die meisten Viren so klein sind, dass sie nur mit einem Elektronenmikroskop direkt beobachtet werden können, erreichen andere, wie die riesigen Mimiviren, die Größe von Bakterien. Als ich in meinem Labor mit Viren arbeitete, die Bakterien – sogenannte Bakteriophagen – abtöten, zählten wir nicht die tatsächlichen Viren, sondern die Anzahl der Bakterien, die sie abgetötet haben.

Viren haben auch Vorteile. Die meisten genetischen Informationen auf der Erde befinden sich wahrscheinlich in ihnen, und Viren sind wichtig, um Gene zwischen verschiedenen Arten zu übertragen, die genetische Vielfalt zu erhöhen und letztendlich die Evolution und die Anpassung verschiedener Organismen an neue Umweltherausforderungen zu verbessern. Als das erste Leben auf der Erde entstand, waren sie möglicherweise entscheidend für die Entwicklung der ersten Zellen. Ich stelle mir eine Art Teich des frühen Darwinismus vor, in dem Viren und die ersten Zellen fast ungehindert Gene miteinander austauschten, um kritische neue Anpassungen zu erzielen, die das Überleben beider unter schwierigen Bedingungen der frühen Erde verbesserten.

Es hängt davon ab, wo wir die Grenze zwischen Nicht-Leben und Leben ziehen, was wahrscheinlich ein Kontinuum in Richtung zunehmender Komplexität ist. Braucht Leben Zellen? Ich persönlich denke, das ist ein bisschen — wie soll ich es sagen?–zellzentriert statt erdzentriert. Aus meiner Sicht müssen Viren als lebend gezählt werden. Wir sollten sie als vierte Domäne des Lebens anerkennen und sie nicht verwerfen, schon allein deshalb, weil sie sich tatsächlich außerhalb ihres eigenen „Körpers“ vermehren. Die parasitären Bakterien, die Chlamydien verursachen, gelten als lebend. Eine Hypothese über den Ursprung von Viren besagt, dass sie oder zumindest einige von ihnen aus Bakterien entstanden sein könnten, die alle Gene verloren haben, die für den Parasitismus nicht benötigt werden. Wenn ja, könnten wir sagen, dass sie sich vom Leben zurück zum Nicht-Leben entwickelt haben?

Eine andere Sache finde ich faszinierend: Die häufigeren RNA-Viren—wie das Coronavirus hinter der aktuellen Pandemie—haben typischerweise kleinere Genomgrößen als DNA-Viren, anscheinend aufgrund einer höheren Fehlerrate bei der Replikation. Zu viele Fehler haben den Effekt, dass die natürliche Selektion sie benachteiligt. Es begrenzt auch die maximale Größe dieser Viren.

Dies scheint die Hypothese zu stützen, dass das Leben mit einer RNA-Welt entstand und dass RNA für sehr primitives Leben perfekt funktionierte, um genetische Informationen weiterzugeben. Als Organismen an Größe wuchsen, benötigten sie größere Genome und mussten mehr Informationen übertragen. Zu diesem Zeitpunkt verdrängte die DNA die RNA als eine Art Informationscode. Aber RNA überlebt als wesentlicher Bestandteil der terrestrischen Biologie, wie wir beim Coronavirus SARS-CoV-2 sehen.

Über Dirk Schulze-Makuch

Dirk Schulze-Makuch ist Professor an der Technischen Universität Berlin und Adjunct Professor an der Arizona State University und der Washington State University. Er hat acht Bücher und fast 200 wissenschaftliche Arbeiten zu Astrobiologie und planetarer Bewohnbarkeit veröffentlicht. Seine neuesten Bücher sind Der kosmische Zoo: Komplexes Leben auf vielen Welten und die 3. Ausgabe von Leben im Universum: Erwartungen und Einschränkungen.


Mikroskopbilder in verschiedenen Vergrößerungen

Benötigen Sie einige Beispiele von Bildern in verschiedenen Vergrößerungen unter einem Mikroskop?

Die verschiedenen Bilder unten wurden mit zwei verschiedenen Mikroskoptypen aufgenommen. Die Bilder von Paulownia-Holz, Haaren und Froschblut wurden mit einem Hochleistungs-Verbundmikroskop unter Verwendung eines Nikon-Kameraadapters aufgenommen. Das zusammengesetzte Mikroskop hat normalerweise drei oder vier Vergrößerungen - 40x, 100x, 400x und manchmal 1000x.

  • Bei 40-facher Vergrößerung können Sie 5 mm sehen.
  • Bei 100-facher Vergrößerung sehen Sie 2 mm.
  • Bei 400-facher Vergrößerung können Sie 0,45 mm oder 450 Mikrometer sehen.
  • Bei 1000-facher Vergrößerung können Sie 0,180 mm oder 180 Mikrometer sehen.

Die Aufnahmen der Sonnenblume mit der Mottenpuppe wurden mit einem Low-Power- oder Stereomikroskop aufgenommen. Ein Stereomikroskop ist ein gutes Instrument zum Betrachten von Insekten, Münzen, Blättern oder allem, was Sie in Ihrer Handfläche halten, aber mehr Details zu dem Gegenstand sehen müssen. Die Bilder der Motte wurden mit einer OIympus-Kamera mit einem digitalen Spiegelreflexkamera-Adapter aufgenommen.

Paulownia-Holz unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Paulownia Holz c.s. (Kreuzung)
unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Paulownia Holz c.s.
unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Paulownia Holz c.s.
unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Paulownia Holz c.s.
unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Diese Bilder wurden mit freundlicher Genehmigung von Robert Lavigne zur Verfügung gestellt. Paulownia sind Laubbäume, die in weiten Teilen Chinas beheimatet sind. Der Paulownia Fortunei-Baum ist ein schnell wachsender Baum, der häufig kommerziell zur Herstellung von Hartholz angebaut wird. Weitere Informationen zu Paulownia Wood finden Sie hier.

Menschliches Haar unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Menschliches Haar unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Menschliches Haar unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Menschliches Haar unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Froschblut unter einem zusammengesetzten Mikroskop

Froschblut unter einem zusammengesetzten Mikroskop
(Biologisches Mikroskop Modell MT5000)

Froschblut unter einem zusammengesetzten Mikroskop
(Biologisches Mikroskop Modell MT5000)


Godfrey Hounsfield und Allan Cormack entwickeln den computergestützten axialen Tomographie-(CAT)-Scanner. Mithilfe eines Computers kombiniert das Gerät viele Röntgenbilder zu Querschnittsansichten sowie dreidimensionalen Bildern von inneren Organen und Strukturen.

John Venables und CJ Harland beobachten Elektronenrückstreumuster (EBSP) im Rasterelektronenmikroskop. EBSP liefern quantitative mikrostrukturelle Informationen über die kristallographische Beschaffenheit von Metallen, Mineralien, Halbleitern und Keramiken.


Irreführende Bilder in der Zellbiologie

Ein typisches Bild, erstellt aus mehreren mikroskopischen Bildern. Bildnachweis: TU Wien

Mit Licht lassen sich keine Strukturen abbilden, die kleiner als die halbe Wellenlänge sind – lange Zeit galt dies als die ultimative Auflösungsgrenze in der Lichtmikroskopie. Die Entwicklung der superauflösenden Mikroskopie hat jedoch gezeigt, dass diese Regel gewisse Schlupflöcher aufweist. Durch die Abbildung einzelner Moleküle zu unterschiedlichen Zeitpunkten können ihre genauen Positionen schließlich zu einem klaren Bild kombiniert werden. Für diese Idee wurde 2014 der Nobelpreis für Chemie verliehen. Seitdem haben sich superauflösende Mikroskopietechniken wie STORM und PALM zu beliebten Methoden entwickelt, um die Organisation von Proteinen in der Zellmembran zu untersuchen.

Überraschenderweise fanden viele Forschungsgruppen heraus, dass praktisch alle untersuchten Proteine ​​Cluster in der Zellmembran bilden. Bei ihrer Arbeit an solchen Proteinclustern machten Forschende der TU Wien eine unerwartete Entdeckung. Oft handelt es sich bei den angeblichen Clustern tatsächlich um einzelne blinkende Moleküle, die mehrfach gezählt werden. Eine neue Methode, die das Team jetzt im Journal vorgestellt hat Naturmethoden, können reale Cluster von solchen Artefakten unterscheiden.

Moderne Bildgebung für die Zellbiologie

„Für viele wichtige Probleme in Medizin und Biologie ist es entscheidend, den Aufbau der Zellmembran zu verstehen“, sagt Florian Baumgart vom Biophysik-Forschungsteam um Professor Gerhard Schütz an der TU Wien. „Die superauflösende Mikroskopie ist ein ideales Werkzeug, um die räumliche Anordnung von Proteinen auf der Zellmembran zu untersuchen. Unsere Forschung konzentriert sich auf T-Zellen, die Antigene erkennen können und daher eine wichtige Rolle in unserem Immunsystem spielen.“

Um hochauflösende Mikroskopie auf biologische Proben anzuwenden, werden Proteine ​​mit fluoreszierenden Molekülen (sogenannten Fluorophoren) markiert. In der klassischen Fluoreszenzmikroskopie ist ein einzelner Fluorophor nicht als klarer Punkt, sondern als ausgewaschener Kreis sichtbar. Wenn also alle diese Moleküle gleichzeitig leuchten, überlagern sich ihre Bilder und die Information über ihre genaue räumliche Anordnung geht verloren. Durch chemische Tricks oder spezielle Beleuchtungsprotokolle können die Fluorophore zu unterschiedlichen Zeitpunkten zum Leuchten gebracht werden. Es wird eine Reihe von Bildern aufgenommen, auf denen jeweils nur wenige, gut getrennte Fluorophore zu sehen sind. Anschließend bestimmt ein Computerprogramm die genaue Position der Moleküle auf jedem Bild. Dies ermöglicht es schließlich, aus allen bestimmten Einzelmolekülpositionen ein hochauflösendes Bild zu rekonstruieren.

Florian Baumgart im Labor. Bildnachweis: TU Wien

„In den letzten Jahren haben verschiedene Forschungsgruppen untersucht, wie Proteine ​​auf Zellmembranen verteilt sind. Dabei fanden sie immer wieder heraus, dass fast alle Proteine ​​Cluster bilden und nicht zufällige Positionen einnehmen“, sagt Florian Baumgart.

Auf den ersten Blick erscheint dies vernünftig. Es ist bekannt, dass T-Zellen während der Antigenerkennung stabile Proteincluster bilden können, die groß genug sind, um selbst mit der klassischen Fluoreszenzmikroskopie gesehen zu werden. Als Vorläufer dieser größeren Strukturen galten winzige nanoskopische Proteincluster – mit großer Bedeutung für die Funktion von T-Zellen.

Auch Florian Baumgart hatte nach diesen Nanoclustern gesucht. Aber die hochauflösende Mikroskopie ist eine komplizierte Angelegenheit mit vielen möglichen Fehlerquellen. Die Daten müssen sorgfältig ausgewertet werden, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten. Manchmal können Moleküle mehrmals aufleuchten, was leicht mit einem Molekülcluster verwechselt werden kann.

„Wir haben uns überlegt, wie wir Cluster abwechselnd leuchtender Moleküle von einem einzelnen Molekül unterscheiden könnten, das immer wieder blinkt“, sagt Florian Baumgart. Die entscheidende Idee war, die Konzentration der Fluorophore zu variieren. "Auf den Bildern sind Cluster und einzelne blinkende Moleküle möglicherweise schwer zu unterscheiden, aber die statistischen Eigenschaften der Verteilung sind anders, wenn wir die Fluorophorkonzentration erhöhen." Bilden die markierten Moleküle Cluster, werden bei zunehmender Verwendung von Fluoreszenzmarkern immer mehr Molekülpositionen sichtbar. Aber zwischen den Clustern bleiben dunkle Räume. Wenn es sich hingegen um zufällig verteilte Moleküle handelt, die mehrmals aufleuchten, wird schließlich eine zunehmende Anzahl fluoreszierender Moleküle die gesamte Oberfläche bedecken, ohne in einem bestimmten Bereich Cluster zu bilden.

„Dadurch haben wir herausgefunden, dass die Membranproteine, an denen wir interessiert sind, überhaupt keine Cluster bilden – diese Theorie muss verworfen werden“, sagt Florian Baumgart. "Es gibt jedoch Beispiele für Proteine, die tatsächlich Cluster bilden. Wir konnten zeigen, dass Bilder dieser Proteine ​​ganz unterschiedliche statistische Eigenschaften haben."

Diese Methode zur Unterscheidung von Clustern von blinkenden Molekülen wurde jetzt in der Zeitschrift "Natures Methods" veröffentlicht. Es wird erwartet, dass es bei der Interpretation von Superauflösungsdaten hilft und ein wichtiges Werkzeug zum Verständnis der strukturellen Organisation der Plasmamembran werden könnte.


Digitale Handmikroskope

Mehrere meiner Rezensionen konzentrieren sich auf (Wortspiel beabsichtigt) Handmikroskope. Dies sind kleine, tragbare Geräte, die, wie der Name schon sagt, in der Hand gehalten und leicht über eine Probe bewegt werden können.

Diese Bereiche sind perfekt für Grundschulkinder. Sie ermutigen kleine Kinder, ihre Welt auf unterhaltsame und informative Weise zu erkunden.

Hier sind meine Tipps für die Besten.

1. Koolertron 4,3 Zoll Vollfarb-LCD →

Das Koolertron 4,3-Zoll-Vollfarb-LCD-Digital-USB-Zielfernrohr ist ein preisgünstiges digitales Gerät mit hervorragender Beleuchtung, Klarheit und Fokussierung, mit dem Sie alles von Münzen über Haare bis hin zu Tausendfüßlern sehen können.

Seine geringe Größe macht es perfekt für ein Kind zu verwenden, und es kann bequem von der Basis genommen und transportiert werden, um jeden Ort zu erkunden.

Vielleicht können sie es sogar selbst lernen, was ihnen auch ein Erfolgserlebnis geben könnte. Sie müssen jedoch den Überblick über den Akku behalten, der nur etwa zwei Stunden lang aufgeladen wird.

  • Dieses Gerät ist einfach zu bedienen. Es kann in wenigen Minuten eingerichtet werden und ist sehr kinderfreundlich für den naturwissenschaftlichen Unterricht.
  • Der Koolertron produziert hervorragende Bilder. Für seinen Preis können Sie in Exemplaren überraschende Details sehen.
  • Die Basis besteht aus dünnem Kunststoff. Es kann schwierig sein, das Instrument aufrecht zu halten und zu verhindern, dass Objekte verschwommen werden. Dies könnte auch ein Problem bei kleinen, neugierigen Händen sein.
  • Beim ersten Einschalten war die Bildschirmanzeige verwirrend auf Chinesisch. In der Bedienungsanleitung gibt es keine Anleitung, wie man den Bildschirm auf Englisch umstellt, und die Startup-CD ist auf Chinesisch.

Aus diesem Grund ist das Einrichten des Instruments ein Rätselraten.

Leckereien, die ich gefunden habe:

  • Ich mag es, dass man einfach ein Bild knipsen und dann auf eine Karte kleben kann. Dies ermöglicht einen einfachen Transfer innerhalb und außerhalb der Schule.
  • Das Mikroskop verfügt über ein großes LCD-Display. Dies ist hilfreich, wenn Sie Sehprobleme haben. Es ist auch effektiv, wenn Sie leichter lesen können, wenn etwas größer ist.

Ich empfehle Ihnen, sich dieses Video von Product Overviews anzusehen, um eine leicht verständliche Demonstration des Koolertron 4.3 Zoll zu erhalten. Keine ausgefallenen Worte, nur ein klares Tutorial. Wer sich für eine starke Vergrößerung interessiert, dem demonstriert der Präsentator, wie mit diesem Zielfernrohr eine stecknadelkopfgroße Gravur auf einer Münze vollständig lesbar wird.

Beste für: Der Koolertron ist ideal für Kinder, die in die Welt der Mikroskope eingeführt werden. Es ist ein einfaches, unkompliziertes Gerät, das Spaß macht und leicht zu erlernen ist. Es ist auch ein Zielfernrohr, das sicher und unabhängig verwendet werden kann.

2. Steckbarer USB 2.0 →

Das Plugable USB 2.0-Modell ist ein weiteres handgehaltenes digitales Zielfernrohr der Einstiegsklasse, das wirklich Plug-and-Play bietet. Im Gegensatz zum Koolertron verfügt er über einen hilfreichen Lichtdiffusor, der Blendungen entgegenwirkt. Dies ist sehr nützlich, wenn Sie glänzende Objekte wie Münzen betrachten. Wenn Sie es auf seinem Stativ verwenden möchten, ist es mit einem Schwanenhals ausgestattet, mit dem Sie Objekte aus jedem Blickwinkel untersuchen können. Es fehlt jedoch die Fähigkeit, Objektträger mit Deckgläsern zu analysieren.

  • Plugable hat einen großartigen Kundenservice. Sie antworten oft innerhalb einer Stunde und bleiben so lange bei Ihnen, bis Ihr Problem gelöst ist. Ich persönlich hatte ein Problem mit dem Umfang, und der Vertreter war freundlich und geduldig. Er blieb 40 Minuten bei mir, bis das Problem gelöst war.
  • Dieses Modell bietet ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Damit können Sie einen qualitativ hochwertigen Umfang haben, auch wenn Sie ein begrenztes Budget haben. Es funktioniert genauso gut wie einige teurere Modelle.
  • Die Kamera des Geräts verfügt nicht über eine echte Zoomfunktion. Stattdessen müssen Sie den Abstand zum Objekt manuell ändern und dann neu fokussieren. Dieser Vorgang kann sehr ärgerlich werden, wenn Sie ihn über einen längeren Zeitraum durchführen müssen.
  • Es bleibt hinter der vom Hersteller beworbenen 250-fachen Vergrößerung zurück. Höchstens ist es wahrscheinlich eher 50x.

Leckereien, die ich gefunden habe:

  • Zeitraffer-Funktion. Zeitraffer fügt Probenstudien eine weitere interessante Dimension hinzu. Diese Funktion bietet die Optionen für die Zeitrafferdauer und die Anzahl der Aufnahmen pro Minute.
  • Kapazitive Touch-Taste. Eine kapazitive Touch-Taste ist eine, die Bilder mit der geringsten Berührung aufnimmt. Dies verhilft dem Plugable zu verwacklungsfreien Bildern, die sonst bei gewaltsamem Tastendruck durch Stöße oder zitternde Hände getrübt würden.

Um Ihnen eine bessere Vorstellung davon zu geben, dass eine hochpreisige Version nicht unbedingt das beste Zielfernrohr ist, lesen Sie diesen Test von Robert Cohen. Er stellt das Plugable für 39,95 US-Dollar einem 80-Dollar-Modell gegenüber, und das Plugable ist der überraschende Sieger. Im Gegensatz zum Plugable ist das andere von der schlechten Auflösung über das langwierige Setup bis hin zur Verzögerung beim Fokussieren blockiert.

Beste für: Dieses Zielfernrohr ist ideal für Klassenzimmer, in denen kleine Kinder es zerbrechen oder umwerfen können. Wenn es beschädigt wird, müssen Sie sich keine Sorgen machen, da es einfach und kostengünstig ausgetauscht werden kann.

3. Celestron 5 MP Pro →

Die Strapazierfähigkeit und Einfachheit dieses tragbaren Zielfernrohrs macht es ideal für Lehrer-Demos im Klassenzimmer. Es handelt sich um ein Gerät mit geringer Vergrößerung, das Kindern die Grundstrukturen von Präparaten aufzeigt, anstatt detaillierte Details zu beschreiben. Da es über einen USB-Anschluss verfügt, kann es an einen Computer angeschlossen werden, sodass die gesamte Klasse die Bilder genießen kann.

Sehr nützlich ist auch die Möglichkeit, einen Screenshot zu erstellen, der von der gesamten Klasse gleichzeitig untersucht werden kann. Wenn es an einen großen Computermonitor angeschlossen ist, können alle Kinder dasselbe Bild sehen und eine größere Ansicht davon erhalten.

  • Der Celestron hat einen guten Vergrößerungsbereich. Sie können alles von einer großen Spinne bis hin zu einem Floh oder noch kleineren leicht identifizieren.
  • Dieses Instrument hat eine gute Tiefenschärfe. Es erweckt ein Objekt zum Leben und bietet eine detaillierte Ansicht des Vorder- und Hintergrunds eines Exemplars.
  • Die Software des Celestron 5MP passt die Helligkeit automatisch an. Es gibt keine Möglichkeit, diese Funktion zu überschreiben oder zu optimieren. Stattdessen müssen Sie Ihre eigene Umgebungsbeleuchtung verwenden, wenn die automatische Helligkeit nicht so ist, wie Sie es möchten.
  • Die Zoomfunktion ist schwer zu bedienen. Sie müssen zoomen und dann neu zentrieren, was es schwierig macht, Ihren Standort zu finden. Dies kann frustrierend sein, wenn Sie es über einen längeren Zeitraum verwenden.

Leckereien, die ich gefunden habe:

  • Das Mikroskop wird mit einer Bedienungsanleitung geliefert, die in sieben oder acht Sprachen geschrieben ist, um vielen verschiedenen Benutzern gerecht zu werden. Es ist auch sehr prägnant geschrieben. Das ist wichtig, denn Sie wissen nicht, wie viele Produktbroschüren ich gesehen habe, die nur in einer Fremdsprache verfasst oder kaum verständlich waren.
  • Ich liebe den Ständer, der mit dem Zielfernrohr geliefert wird. Es ist sehr stabil und eignet sich gut für die Freisprecheinrichtung und das Fotografieren.

Wenn Sie eine Demonstration sehen möchten, wie dieses Gerät Bilder aufnimmt, gehen Sie zu diesem Video. Mygiguser führt eine Schritt-für-Schritt-Anleitung durch, wie man ein Bild einer Münze erhält. Der Vorgang wird auf einem Mac durchgeführt und umfasst Funktionen wie das Einrichten des Fokus und die Verwendung der Menüs der Software.

Beste für: Das Celestron 5 MP Digital Microscope Pro ist ideal für große Klassenzimmer. Es ermöglicht Kindern von der ersten bis zur hinteren Reihe einen ebenso guten Blick auf das Bild eines Exemplars.

4. YINAMA 4,3-Zoll-LCD →

Das Yinama 4,3 Zoll LCD ist ein großartiges Einstiegszielfernrohr für Kinder. Es kommt sogar mit vorgefertigten Folien, sodass sie sofort loslegen können. Der wiederaufladbare Akku hält lange, sodass Sie sich nicht damit abfinden müssen, dass das Zielfernrohr mitten im Unterricht plötzlich leer wird.

Dies ist auch großartig, wenn Sie einen ausdauernden Akku benötigen, wenn Sie mit Ihrer Klasse in den Wald oder in einen Park gehen. Obwohl der Unterschied zwischen dem Yinama und dem Celestron mit Aluminiumgehäuse nur 40 US-Dollar beträgt, spart der Yinama ein wenig an Qualität mit billigem Plastik.

  • Bilder aus dem Yinama-Mikroskop können auf ein Smartboard projiziert werden. Dies macht es ideal für die Projektion für Gruppen von Kindern, damit jeder sehen kann.
  • Das Instrument kann stationär oder handgehalten sein. Dies eröffnet mehr Möglichkeiten, wo, wann und wie es genutzt werden kann. Es passt sich dem Klassenzimmer, einer Exkursion oder einfach nur in verschiedenen Teilen der Schule an.
  • Der Yinama wird mit einer 1000-fachen Vergrößerung beworben. Es scheint jedoch näher am 100-fachen zu liegen.
  • Das Zielfernrohr wird nicht mit Anweisungen geliefert, sodass Sie die Einrichtung selbst durchsuchen müssen. Es sind auch keine Kundendienstnummern oder E-Mail-Adressen verfügbar.

Leckereien, die ich gefunden habe:

  • Mir hat gefallen, dass sich der Auslöser auf der Basis befindet. Wenn Sie darauf drücken, um ein Bild aufzunehmen, bleibt das Objekt scharf und ruckelt nicht.
  • Dieses digitale Mikroskop hat einen ausgezeichneten Zoom! Die Details der Probe sind klar und gut definiert.

Passen Sie Ihren Ton nicht an – dieses Video von Joseph B. Williams enthält keine Erzählung. Stattdessen werden Sie auf eine visuelle Tour durch das Yinama mitgenommen, wobei die Kamera langsam über die verschiedenen Komponenten des Geräts schwenkt. Das Video zeigt auch die Details, die in einer Probe erreicht werden können, wenn das Zielfernrohr richtig fokussiert ist.

Beste für: Die Tragbarkeit dieses Instruments macht es ideal für Exkursionen. Es wird Kinder nicht nur der wissenschaftlichen Analyse der Natur aussetzen, sondern auch die Wertschätzung der Natur fördern. Wenn Sie Kinder in der Innenstadt unterrichten, haben sie vielleicht nie gedacht, dass Wissenschaft so interessant und aufregend sein kann.

5. TSAAGAN WLAN-USB →

Das TSAAGAN WiFi USB-Scope ist ein tragbares Gerät, das mit Android- und iOS-Systemen funktioniert. Es ist leicht und kann leicht an jeden Ort transportiert werden, an dem es benötigt wird. Dieses digitale Mikroskop hat auch eine lange Akkulaufzeit, was hilfreich ist, wenn Sie den Unterricht im Freien durchführen.

Es macht so viel Spaß, dass Ihre Schüler vielleicht nicht wissen, dass sie tatsächlich lernen!

  • Das Objektiv muss die Probe berühren, um zu fokussieren. Es bietet jedoch einen guten Fokus und macht gute Bilder.
  • Die meisten Kinder sind geschickt im Umgang mit Smartphones. Dies wird die Benutzerfreundlichkeit stark beeinflussen.
  • Es hat eine zerbrechliche Halterung, die leicht bricht. Dies ist ein häufiges Problem bei Low-End-Systemen.
  • Sie müssen die Max-See-App herunterladen, wenn Sie eine Verbindung zu einem iPhone oder iPad herstellen. Es ist extrem buggy.

Leckereien die ich gefunden habe:

  • Dieses digitale Mikroskop verfügt über ein schönes, geräumiges, 1,2 m langes USB-Kabel. Das gefällt mir, weil es Bewegungsfreiheit bietet.
  • Das Zielfernrohr bietet 30 Bilder pro Sekunde bei 600x Helligkeit. Das ist für ein Low-End-Instrument ziemlich anständig.

Ich fand dieses Video hilfreich für ein schrittweises Auspacken des TSAAGAN WiFi USB von Alex von Mcphoney Tech. Er ist ein ziemlich farbenfroher Erzähler, und seine Reaktionen auf vergrößerte Muster sind unbezahlbar: „Ich habe das Licht auf die natürliche Farbe des Blattes eingestellt. Das sieht eigentlich ziemlich düster aus!“

Beste für: Das TSAAGAN WiFi USB-Instrument ist am besten für technisch versierte Kinder geeignet, die mit Smartphones und verwandten Technologien vertraut sind. Da die meisten Kinder dies sind, wird dieses Mikroskop eine natürliche Passform für sie sein.


Inhalt

Tubulin- und Mikrotubuli-vermittelte Prozesse, wie die Zellbewegung, wurden von frühen Mikroskopikern wie Leeuwenhoek (1677) beobachtet. Die faserige Natur von Flagellen und anderen Strukturen wurde jedoch zwei Jahrhunderte später mit verbesserten Lichtmikroskopen entdeckt und im 20. Jahrhundert mit dem Elektronenmikroskop und biochemischen Studien bestätigt. [8]

Mikrotubulus-In-vitro-Assays für Motorproteine ​​wie Dynein und Kinesin werden erforscht, indem ein Mikrotubulus fluoreszenzmarkiert wird und entweder der Mikrotubulus oder die Motorproteine ​​auf einem Objektträger fixiert werden und dann der Objektträger mit videounterstützter Mikroskopie visualisiert wird, um die Reise der Mikrotubulus-Motorproteine ​​aufzuzeichnen. Dies ermöglicht die Bewegung der Motorproteine ​​entlang des Mikrotubulus oder die Bewegung des Mikrotubulus über die Motorproteine. [9] Folglich können einige Mikrotubuli-Prozesse durch Kymographen bestimmt werden. [10]

Bei Eukaryoten sind Mikrotubuli lange Hohlzylinder aus polymerisierten α- und β-Tubulin-Dimeren. [12] Der Innenraum der hohlen Mikrotubuli-Zylinder wird als Lumen bezeichnet. Die α- und β-Tubulin-Untereinheiten sind auf Aminosäureebene identisch und haben jeweils ein Molekulargewicht von etwa 50 kDa. [13]

Diese α/β-Tubulin-Dimere polymerisieren Ende-an-Ende zu linearen Protofilamenten, die sich seitlich zu einem einzigen Mikrotubulus assoziieren, der dann durch Zugabe weiterer α/β-Tubulin-Dimere verlängert werden kann. Typischerweise werden Mikrotubuli durch die parallele Assoziation von dreizehn Protofilamenten gebildet, obwohl Mikrotubuli, die aus weniger oder mehr Protofilamenten bestehen, bei verschiedenen Arten beobachtet wurden [14] sowie in vitro. [15]

Mikrotubuli haben eine ausgeprägte Polarität, die für ihre biologische Funktion entscheidend ist. Tubulin polymerisiert Ende an Ende, wobei die &bgr;-Untereinheiten eines Tubulin-Dimers die &agr;-Untereinheiten des nächsten Dimers kontaktieren. Daher werden in einem Protofilament an einem Ende die α-Untereinheiten freigelegt, während am anderen Ende die β-Untereinheiten freigelegt werden. Diese Enden werden als (–)- bzw. (+)-Enden bezeichnet. Die Protofilamente bündeln sich parallel mit gleicher Polarität, so dass in einem Mikrotubulus ein Ende, das (+)-Ende, nur β-Untereinheiten exponiert sind, während das andere Ende, das (−)-Ende, nur α . hat -Untereinheiten ausgesetzt. Während die Mikrotubuli-Elongation sowohl am (+)- als auch am (–)-Ende auftreten kann, ist sie am (+)-Ende deutlich schneller. [16]

Die seitliche Assoziation der Protofilamente erzeugt eine pseudohelikale Struktur, wobei eine Windung der Helix 13 Tubulindimere enthält, von denen jedes aus einem anderen Protofilament stammt. In der gebräuchlichsten "13-3"-Architektur interagiert das 13. Tubulin-Dimer mit dem nächsten Tubulin-Dimer mit einem vertikalen Versatz von 3 Tubulin-Monomeren aufgrund der Helicität der Kurve. Es gibt andere alternative Architekturen, wie 11-3, 12-3, 14-3, 15-4 oder 16-4, die viel seltener erkannt wurden. [17] Mikrotubuli können sich auch in andere Formen wie etwa helikale Filamente verwandeln, die in Protistenorganismen wie Foraminiferen beobachtet werden. [18] Es gibt zwei verschiedene Arten von Wechselwirkungen, die zwischen den Untereinheiten der lateralen Protofilamente innerhalb des Mikrotubulus auftreten können, die als A-Typ- und B-Typ-Gitter bezeichnet werden. Im A-Typ-Gitter treten die seitlichen Assoziationen von Protofilamenten zwischen benachbarten α- und β-Tubulin-Untereinheiten auf (d. h. eine α-Tubulin-Untereinheit aus einem Protofilament interagiert mit einer β-Tubulin-Untereinheit aus einem benachbarten Protofilament). Im B-Typ-Gitter wechselwirken die α- und β-Tubulin-Untereinheiten von einem Protofilament mit den α- und β-Tubulin-Untereinheiten von einem benachbarten Protofilament. Experimentelle Studien haben gezeigt, dass das B-Typ-Gitter die primäre Anordnung innerhalb von Mikrotubuli ist. In den meisten Mikrotubuli gibt es jedoch eine Naht, in der Tubulin-Untereinheiten α-β interagieren. [19]

Einige Arten von Prosthecobacter enthalten auch Mikrotubuli. Die Struktur dieser bakteriellen Mikrotubuli ähnelt der von eukaryontischen Mikrotubuli und besteht aus einer hohlen Röhre von Protofilamenten, die aus Heterodimeren von Bakterientubulin A (BtubA) und Bakterientubulin B (BtubB) zusammengesetzt sind. Sowohl BtubA als auch BtubB teilen Merkmale von sowohl α- als auch β-Tubulin. Im Gegensatz zu eukaryotischen Mikrotubuli benötigen bakterielle Mikrotubuli keine Chaperone, um sich zu falten. [20] Im Gegensatz zu den 13 Protofilamenten eukaryontischer Mikrotubuli bestehen bakterielle Mikrotubuli nur aus fünf. [21]

Mikrotubuli sind Teil des Zytoskeletts, eines strukturellen Netzwerks im Zytoplasma der Zelle. Zu den Aufgaben des Mikrotubulus-Zytoskeletts gehören mechanische Unterstützung, Organisation des Zytoplasmas, Transport, Motilität und Chromosomentrennung. In sich entwickelnden Neuronen werden Mikrotubuli als Neurotubuli bezeichnet [22] und sie können die Dynamik von Aktin, einem weiteren Bestandteil des Zytoskeletts, modulieren. [23] A microtubule is capable of growing and shrinking in order to generate force, and there are motor proteins that allow organelles and other cellular components to be carried along a microtubule. This combination of roles makes microtubules important for organizing and moving intracellular constituents.

The organization of microtubules in the cell is cell-type specific. In epithelia, the minus-ends of the microtubule polymer are anchored near the site of cell-cell contact and organized along the apical-basal axis. After nucleation, the minus-ends are released and then re-anchored in the periphery by factors such as ninein and PLEKHA7. [24] In this manner, they can facilitate the transport of proteins, vesicles and organelles along the apical-basal axis of the cell. In fibroblasts and other mesenchymal cell-types, microtubules are anchored at the centrosome and radiate with their plus-ends outwards towards the cell periphery (as shown in the first figure). In these cells, the microtubules play important roles in cell migration. Moreover, the polarity of microtubules is acted upon by motor proteins, which organize many components of the cell, including the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus.

Nucleation Edit

Nucleation is the event that initiates the formation of microtubules from the tubulin dimer. Microtubules are typically nucleated and organized by organelles called microtubule-organizing centres (MTOCs). Contained within the MTOC is another type of tubulin, γ-tubulin, which is distinct from the α- and β-subunits of the microtubules themselves. The γ-tubulin combines with several other associated proteins to form a lock washer-like structure known as the "γ-tubulin ring complex" (γ-TuRC). This complex acts as a template for α/β-tubulin dimers to begin polymerization it acts as a cap of the (−) end while microtubule growth continues away from the MTOC in the (+) direction. [25]

The centrosome is the primary MTOC of most cell types. However, microtubules can be nucleated from other sites as well. For example, cilia and flagella have MTOCs at their base termed basal bodies. In addition, work from the Kaverina group at Vanderbilt, as well as others, suggests that the Golgi apparatus can serve as an important platform for the nucleation of microtubules. [26] Because nucleation from the centrosome is inherently symmetrical, Golgi-associated microtubule nucleation may allow the cell to establish asymmetry in the microtubule network. In recent studies, the Vale group at UCSF identified the protein complex augmin as a critical factor for centrosome-dependent, spindle-based microtubule generation. It that has been shown to interact with γ-TuRC and increase microtubule density around the mitotic spindle origin. [27]

Some cell types, such as plant cells, do not contain well defined MTOCs. In these cells, microtubules are nucleated from discrete sites in the cytoplasm. Other cell types, such as trypanosomatid parasites, have a MTOC but it is permanently found at the base of a flagellum. Here, nucleation of microtubules for structural roles and for generation of the mitotic spindle is not from a canonical centriole-like MTOC.

Polymerization Edit

Following the initial nucleation event, tubulin monomers must be added to the growing polymer. The process of adding or removing monomers depends on the concentration of αβ-tubulin dimers in solution in relation to the critical concentration, which is the steady state concentration of dimers at which there is no longer any net assembly or disassembly at the end of the microtubule. If the dimer concentration is greater than the critical concentration, the microtubule will polymerize and grow. If the concentration is less than the critical concentration, the length of the microtubule will decrease. [28]

Dynamic instability Edit

Dynamic instability refers to the coexistence of assembly and disassembly at the ends of a microtubule. The microtubule can dynamically switch between growing and shrinking phases in this region. [29] Tubulin dimers can bind two molecules of GTP, one of which can be hydrolyzed subsequent to assembly. During polymerization, the tubulin dimers are in the GTP-bound state. [12] The GTP bound to α-tubulin is stable and it plays a structural function in this bound state. However, the GTP bound to β-tubulin may be hydrolyzed to GDP shortly after assembly. The assembly properties of GDP-tubulin are different from those of GTP-tubulin, as GDP-tubulin is more prone to depolymerization. [30] A GDP-bound tubulin subunit at the tip of a microtubule will tend to fall off, although a GDP-bound tubulin in the middle of a microtubule cannot spontaneously pop out of the polymer. Since tubulin adds onto the end of the microtubule in the GTP-bound state, a cap of GTP-bound tubulin is proposed to exist at the tip of the microtubule, protecting it from disassembly. When hydrolysis catches up to the tip of the microtubule, it begins a rapid depolymerization and shrinkage. This switch from growth to shrinking is called a catastrophe. GTP-bound tubulin can begin adding to the tip of the microtubule again, providing a new cap and protecting the microtubule from shrinking. This is referred to as "rescue". [31]

"Search and capture" model Edit

In 1986, Marc Kirschner and Tim Mitchison proposed that microtubules use their dynamic properties of growth and shrinkage at their plus ends to probe the three dimensional space of the cell. Plus ends that encounter kinetochores or sites of polarity become captured and no longer display growth or shrinkage. In contrast to normal dynamic microtubules, which have a half-life of 5–10 minutes, the captured microtubules can last for hours. This idea is commonly known as the "search and capture" model. [32] Indeed, work since then has largely validated this idea. At the kinetochore, a variety of complexes have been shown to capture microtubule (+)-ends. [33] Moreover, a (+)-end capping activity for interphase microtubules has also been described. [34] This later activity is mediated by formins, [35] the adenomatous polyposis coli protein, and EB1, [36] a protein that tracks along the growing plus ends of microtubules.

Post-translational modifications Edit

Although most microtubules have a half-life of 5–10 minutes, certain microtubules can remain stable for hours. [34] These stabilized microtubules accumulate post-translational modifications on their tubulin subunits by the action of microtubule-bound enzymes. [37] [38] However, once the microtubule depolymerizes, most of these modifications are rapidly reversed by soluble enzymes. Since most modification reactions are slow while their reverse reactions are rapid, modified tubulin is only detected on long-lived stable microtubules. Most of these modifications occur on the C-terminal region of alpha-tubulin. This region, which is rich in negatively charged glutamate, forms relatively unstructured tails that project out from the microtubule and form contacts with motors. Thus, it is believed that tubulin modifications regulate the interaction of motors with the microtubule. Since these stable modified microtubules are typically oriented towards the site of cell polarity in interphase cells, this subset of modified microtubules provide a specialized route that helps deliver vesicles to these polarized zones. These modifications include:

    : the removal of the C-terminal tyrosine from alpha-tubulin. This reaction exposes a glutamate at the new C-terminus. As a result, microtubules that accumulate this modification are often referred to as Glu-microtubules. Although the tubulin carboxypeptidase has yet to be identified, the tubulin—tyrosine ligase (TTL) is known. [39]
  • Delta2: the removal of the last two residues from the C-terminus of alpha-tubulin. [40] Unlike detyrosination, this reaction is thought to be irreversible and has only been documented in neurons. : the addition of an acetyl group to lysine 40 of alpha-tubulin. This modification occurs on a lysine that is accessible only from the inside of the microtubule, and it remains unclear how enzymes access the lysine residue. The nature of the tubulin acetyltransferase remains controversial, but it has been found that in mammals the major acetyltransferase is ATAT1. [41] however, the reverse reaction is known to be catalyzed by HDAC6. [42] : the addition of a glutamate polymer (typically 4-6 residues long [43] ) to the gamma-carboxyl group of any one of five glutamates found near the end of alpha-tubulin. Enzymes related to TTL add the initial branching glutamate (TTL4,5 and 7), while other enzymes that belong to the same family lengthen the polyglutamate chain (TTL6,11 and 13). [38] : the addition of a glycine polymer (2-10 residues long) to the gamma-carboxyl group of any one of five glutamates found near the end of beta-tubulin. TTL3 and 8 add the initial branching glycine, while TTL10 lengthens the polyglycine chain. [38]

Tubulin-binding drugs and chemical effects Edit

A wide variety of drugs are able to bind to tubulin and modify its assembly properties. These drugs can have an effect at intracellular concentrations much lower than that of tubulin. This interference with microtubule dynamics can have the effect of stopping a cell's cell cycle and can lead to programmed cell death or apoptosis. However, there are data to suggest that interference of microtubule dynamics is insufficient to block the cells undergoing mitosis. [44] These studies have demonstrated that suppression of dynamics occurs at concentrations lower than those needed to block mitosis. Suppression of microtubule dynamics by tubulin mutations or by drug treatment have been shown to inhibit cell migration. [45] Both microtubule stabilizers and destabilizers can suppress microtubule dynamics.

The drugs that can alter microtubule dynamics include:

  • The cancer-fighting taxane class of drugs (paclitaxel (taxol) and docetaxel) block dynamic instability by stabilizing GDP-bound tubulin in the microtubule. Thus, even when hydrolysis of GTP reaches the tip of the microtubule, there is no depolymerization and the microtubule does not shrink back.

Taxanes (alone or in combination with platinum derivatives (carboplatine) or gemcitabine) are used against breast and gynecological malignancies, squamous-cell carcinomas (head-and-neck cancers, some lung cancers), etc.

  • The epothilones, e.g. Ixabepilone, work in a similar way to the taxanes.
  • Vinorelbine, Nocodazole, vincristine, and colchicine have the opposite effect, blocking the polymerization of tubulin into microtubules. binds to the (+) growing end of the microtubules. Eribulin exerts its anticancer effects by triggering apoptosis of cancer cells following prolonged and irreversible mitotic blockade.

Expression of β3-tubulin has been reported to alter cellular responses to drug-induced suppression of microtubule dynamics. In general the dynamics are normally suppressed by low, subtoxic concentrations of microtubule drugs that also inhibit cell migration. However, incorporating β3-tubulin into microtubules increases the concentration of drug that is needed to suppress dynamics and inhibit cell migration. Thus, tumors that express β3-tubulin are not only resistant to the cytotoxic effects of microtubule targeted drugs, but also to their ability to suppress tumor metastasis. Moreover, expression of β3-tubulin also counteracts the ability of these drugs to inhibit angiogenesis which is normally another important facet of their action. [ Zitat benötigt ]

Microtubule polymers are extremely sensitive to various environmental effects. Very low levels of free calcium can destabilize microtubules and this prevented early researchers from studying the polymer in vitro. [12] Cold temperatures also cause rapid depolymerization of microtubules. In contrast, heavy water promotes microtubule polymer stability. [46]

Microtubule-associated proteins (MAPs) Edit

MAPs have been shown to play a crucial role in the regulation of microtubule dynamics in-vivo. The rates of microtubule polymerization, depolymerization, and catastrophe vary depending on which microtubule-associated proteins (MAPs) are present. The originally identified MAPs from brain tissue can be classified into two groups based on their molecular weight. This first class comprises MAPs with a molecular weight below 55-62 kDa, and are called τ (tau) proteins. In-vitro, tau proteins have been shown to directly bind microtubules, promote nucleation and prevent disassembly, and to induce the formation of parallel arrays. [47] Additionally, tau proteins have also been shown to stabilize microtubules in axons and have been implicated in Alzheimer's disease. [48] The second class is composed of MAPs with a molecular weight of 200-1000 kDa, of which there are four known types: MAP-1, MAP-2, MAP-3 and MAP-4. MAP-1 proteins consists of a set of three different proteins: A, B and C. The C protein plays an important role in the retrograde transport of vesicles and is also known as cytoplasmic dynein. MAP-2 proteins are located in the dendrites and in the body of neurons, where they bind with other cytoskeletal filaments. The MAP-4 proteins are found in the majority of cells and stabilize microtubules. In addition to MAPs that have a stabilizing effect on microtubule structure, other MAPs can have a destabilizing effect either by cleaving or by inducing depolymerization of microtubules. Three proteins called katanin, spastin, and fidgetin have been observed to regulate the number and length of microtubules via their destabilizing activities. Furthermore, KIAA1211L is predicted to be localized to the microtubules. [49]

Plus-end tracking proteins (+TIPs) Edit

Plus end tracking proteins are MAP proteins which bind to the tips of growing microtubules and play an important role in regulating microtubule dynamics. For example, +TIPs have been observed to participate in the interactions of microtubules with chromosomes during mitosis. The first MAP to be identified as a +TIP was CLIP170 (cytoplasmic linker protein), which has been shown to play a role in microtubule depolymerization rescue events. Additional examples of +TIPs include EB1, EB2, EB3, p150Glued, Dynamitin, Lis1, CLIP115, CLASP1, and CLASP2. [ Zitat benötigt ]


What is a Light Microscope? (Mit Bildern)

A light microscope, also called an optical microscope, is an instrument to observe small objects using visible light and lenses. It is a highly used and well-recognized microscope in the scientific community. The device can be used to view living or dead samples and can maximize these samples up to one thousand times (1,000x) their actual size. Light microscopes include almost all compound and stereo microscopes.

This type of microscope is composed of an objective lens, an ocular lens, a stage, a light source, a condenser, a tube, an arm to support the tube, and a focusing system. The specimen is set on the stage, a platform usually equipped with metal arms to hold the specimen or slide in place. The light bulb is situated beneath the stage so that the light shines up through the specimen. The tube focuses down on the stage so that the ocular lens, or eyepiece, is at the far end of the tube and the objective lens is at the end closer to the specimen.

The objective lens is a small, round piece of glass that collects the light from a small area of the specimen at a short focal length and directs the light into the tube. The image is then magnified by the ocular lens, which is put up to the eye. Because the objective lens is convex, it focuses and directs light into its center. By contrast, the concave shape of the ocular lens serves to spread out the light as it meets the eye, thereby making the image bigger. The condenser is a lens, often implanted into the stage or located just below it, that condenses the light rays from the light source onto the spot that is being examined on the specimen above.

A simple light microscope uses only one magnifying lens, but today, most microscopes use two or more lenses to magnify the image. Most microscopes today are compound microscopes that use more than one magnifying lens. The eyepiece typically magnifies to 2x, 4x, or 10x actual size and the ocular lens may magnify 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x and 100x. A microscope usually comes with three ocular lenses of different magnification levels set on a rotating nosepiece. There may also be a fourth lens used for oil immersion viewing of specimens, wherein a drop of oil is set on the slide to further refract light and the oil immersion lens is lowered until it touches the oil droplet.

The relationship of glass to magnification and the concept of lenses were discovered by the Romans in the first century, A.D. Lenses were eventually put to use at the end of the 1200s as spectacles. This may have set the stage for Zaccharias and Hans Jannsen, Dutch spectacle makers who, in the year 1590, are said to have invented the first compound microscope by experimenting with several lenses in a tube. The validity of the Jannsens’ claim to this invention, however, is highly disputed. Many historians credit Tuscan scientist Galileo Galilei with the development of the compound microscope and technologically similar telescopes in the early 1600s.

Later, a Dutch store apprentice named Anton Von Leeuwenhoek refined lens making to achieve a steep curvature on a small lens, allowing him to focus on much smaller specimens than ever before. He is often referred to as a father of microscopy as he introduced the microscope as a vital instrument to the field of biology. In addition to other discoveries, Anton Von Leeuwenhoek was the first to view bacteria, yeast, and the organisms in a drop of water.


Varieties of Light Microscopes

Most compound microscopes today have an illuminator built into the base. A condenser located below the stage has lenses that focus the light on the specimen and a diaphragm that regulates contrast. After passing through the specimen on the stage, the light enters an objective lens. Most light microscopes have three or four objective lenses on a rotating turret. These lenses magnify the image by 4x to 100x. The light then passes up the body tube to an ocular lens that magnifies the image another 10x to 15x. Research-grade microscopes and the better student microscopes have a pair of ocular lenses so that one can view the specimen with both eyes at once.

There are many varieties of compound light microscopes for special purposes. For viewing tissue cultures covered with liquid media, biologists can use an inverted light microscope in which the culture is illuminated from above and the objective lenses are positioned below the specimen. The phase contrast microscope can be used to enhance contrast in living specimens, thus avoiding the use of lethal fixatives and stains. The polarizing light microscope is used for analyzing crystals and Mineralien , among other things. The fluorescence microscope is used to examine structures that bind special fluorescent dyes. It can be used, for example, to identify where a dyetagged Hormon binds to its target cell.

Compound light microscopes achieve useful magnifications up to 1200x and resolutions down to about 0.25 micrometers. That is, two objects in a cell can be as close as 0.25 micrometers and still detected as separate entities. Such resolution is good enough to see most bacteria and some Mitochondrien and microvilli.

These microscopes generally require thin, transparent, relatively small specimens. They also require that the user adjust to the phenomenon of optical inversion if a specimen is moved to the left, it appears under the microscope to move right when moved up, it appears to move down and vice versa. The stereomicroscope works at much lower magnification and resolution, but has several advantages: (1) it has two lens systems that view the specimen from slightly different angles, thus giving the specimen a stereoscopic (three-dimensional) appearance (2) it can use either transmitted or reflected light and with reflected light, it can be used to view opaque specimens such as rocks, fossils, insects, electronic circuit boards, and so forth (3) it has a much greater working distance between the specimen and objective lens, allowing for the examination of relatively large objects and for easier manipulation of objects under the microscope (4) the working distance enables relatively easy dissection of specimens such as insects, allowing hands and instruments to reach the working space while one looks through the microscope and (5) it does not produce optical inversion that is, movements to the right appear to go to the right, making dissection and other manipulations much easier.

The utility of light microscopy is governed by its use of visible light, which limits resolution. The shorter the wavelength of the illumination, the better the resolution. Electron beams have shorter wavelengths than photons. The invention of the electron microscope in the late 1930s and its refinement over the next half century permitted vastly improved visualization of cell and tissue fine structure.

Kenneth S. Saladin and Sara E. Miller


Yes, You Can See Tardigrades with a Cheap Optical Microscope

Here at Live Science, our top choice for "cute animal" is the roly-poly and nearly indestructible tardigrade. Yep, we're talking about the water bear, the microscopic organism that looks more like an alien caterpillar than an Earthly animal when viewed up close.

Plenty of gorgeous shots of the tiny creatures online show their segmented, pudgy bodies their eight legs tipped with claws and their circular mouths in all their glory. But those images are generally shot through high-powered and advanced microscopes, and sometimes, they're even touched up afterward. That got us wondering whether an inexpensive, off-the-shelf microscope you may have used as a kid in biology class would do the trick.

What if we went out and grabbed some tardigrades and popped the little, squirming bodies under a microscope lens? Well, that's just what we did. At first, we planned to go out to a backyard and collect them from the grass and dirt apparently, they thrive in just about any environmental conditions. But to ensure they had all their legs and other body parts, we went with "store-bought" specimens. [Here's a look at what we learned about each microscope's pros and cons while using them to look at tardigrades.]

If you're interested in doing the same, you can buy live tardigrades from Carolina Biological Supply Co.

Overall, we found that the digital microscopes are completely unsuitable for looking at things as small as tardigrades, which grow to be no longer than a millimeter, or about the thickness of a credit card. The nondigital optical microscopes, however, produced some amazing tardigrade images.

Let's have a look under the lens:


Schau das Video: Die Sterne am Himmel (Kann 2022).