要約：
細胞分裂は、すべての生物の成長、発達、および繁殖を保証する基本的な生物学的プロセスです。細胞分裂の根底にある複雑なメカニズムを理解することは、さまざまな細胞プロセスや疾患に関する洞察を得るために重要です。ただし、細胞分裂の動的で複雑な性質は、従来のイメージング技術に大きな課題をもたらします。光の回折限界を克服し、ナノスケールの解像度を提供する能力を備えた超解像顕微鏡は、前例のない詳細で細胞分裂を視覚化および研究するための強力なツールとして浮上しています。この記事では、超解像度顕微鏡の変換能力を調査し、研究者が時間と空間を同時にズームすることを可能にし、細胞分裂の複雑な詳細を例外的な精度と明確さでキャプチャする方法を強調しています。超解像度イメージングの領域を掘り下げることにより、細胞分裂の研究に革命をもたらした基本原則と進歩をより深く理解します。
はじめに：
細胞分裂は、2つの娘細胞への遺伝物質の重複と分離につながる一連の正確に組織化されたイベントを含む、厳密に調節されたプロセスです。この複雑なプロセスには、DNA複製、染色体凝縮、紡錘体形成、細胞質分裂など、さまざまな段階が含まれます。ワイドフィールドや共焦点顕微鏡などの従来のイメージング技術は、細胞分裂の研究に広く使用されていますが、それらの限られた解像度はしばしば細胞構造とダイナミクスの視覚化を妨げます。
超分解顕微鏡：イメージングの革命：
超解像顕微鏡は、光学イメージングのブレークスルーを表し、従来の顕微鏡の解像度を制限する回折障壁を破壊します。刺激放出枯渇（STED）、光活性化局在顕微鏡（PALM）、確率的光学再構成顕微鏡（嵐）、および構造化された照明顕微鏡（SIM）などの高度な技術を採用することにより、超解像顕微鏡を使用することで、ナノスケールの精度で細胞構造とプロセスの視覚化を可能にします。
sted顕微鏡法：
STED顕微鏡検査は、フォーカスされたドーナッツ型の光のビームを利用して、フルオロフォアを選択的に興奮させ、阻害し、ターゲットと高解像度のイメージングを可能にします。この手法は、細胞分裂で重要な役割を果たす微小管、中心小体、動原体などの細胞構造の視覚化に役立っています。
手のひらと嵐：
手のひらと嵐は、サンプル内の個々のフルオロフォアの位置を正確に決定できるようにする単一分子の局在化手法です。単一分子を連続的にアクティブにしてイメージングすることにより、これらの方法は例外的な詳細を備えた超解像画像を実現します。手のひらと嵐は、細胞分裂中の有糸分裂紡錘体のアセンブリや分解など、動的な細胞プロセスを研究するために広く使用されてきました。
SIM顕微鏡：
SIM顕微鏡検査は、構造化された照明パターンを使用して、高解像度画像を生成します。一連のパターン光をサンプルに投影し、結果として生じる干渉パターンを分析することにより、SIM顕微鏡検査は、従来の広場顕微鏡と比較して解像度の改善を実現します。この手法は、染色体組織や細胞質分裂を含む細胞分裂のさまざまな側面を研究するために利用されています。
細胞分裂の研究における超分解顕微鏡の応用：
1。スピンドルアセンブリとダイナミクスの視覚化：
超解像顕微鏡は、細胞分裂中のスピンドルアセンブリとダイナミクスの複雑な詳細について前例のない洞察を提供しました。研究者は、微小管の組織、紡錘体への染色体の付着、および染色体分離中に生成された力を視覚化することができました。
2。動原体の構造と機能に関する洞察：
染色体を紡錘体に接続するタンパク質複合体である動原体は、超解像顕微鏡を使用して広範囲に研究されています。これにより、それらの構造、組成、相互作用をより深く理解し、染色体分離の根底にあるメカニズムに光を当てています。
3。細胞膜のダイナミクス：
超解像度顕微鏡は、2つの娘細胞を分離するプロセスである細胞質分裂中の細胞膜のダイナミクスを視覚化および理解するのにも役立ちました。研究者は、収縮リングの形成、収縮、および解決に関する洞察を得ており、膜のリモデリングと細胞分裂の完了に関与するメカニズムを解明しています。
結論：
超解像顕微鏡検査は、細胞分裂研究の分野に革命をもたらし、研究者が同時に時間と空間を拡大し、この基本的な生物学的プロセスの複雑な詳細を並外れた精度と明確さでキャプチャするように力を与えました
