细胞分裂的延时成像和观察

观察细胞分裂过程的目的

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在生殖细胞形成过程中发生。对生物细胞的大量研究需要按时间顺序观察和评估这些分裂过程。
例如，疾病和治疗药物研究（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，人们对多能干细胞进行了积极的实验和研究，这些干细胞可以分化为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研究的实验结果评价和展示中，关键问题是如何清晰地捕捉活细胞的染色体分裂过程。
减数分裂也被观察到，以确定疾病的原因，如生殖细胞发育不全和染色体分配异常，以及了解有性生殖的分子机制及其起源。在使用信使RNA（mRNA）进行基因表达实验中，信使RNA编码从DNA复制的蛋白质序列信息，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控制因素，从而确定稳定mRNA功能的条件。

*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，染色体数目减少一半。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，染色体数目为一半。生殖细胞在受精时将获得正常数量的染色体。

细胞分裂的延时成像的例子

在细胞分裂过程的典型观察中，使用时间推移成像，以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下对活细胞的损伤。

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可以执行高清晰度延时成像，同时减少对活细胞的损伤。光漂白也可以减少，这样可以在不失去活性的情况下记录细胞的现状。在低倍放大的大视场下对多个细胞进行延时成像时，还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。