BL-AC10FS 碳纳米纤维探针 高分辨率探针

高速 AFM 揭示的活 HeLa 细胞表面动力学。

(a) 高速 AFM 图像显示细胞表面的动态特征，反映了丝状伪足的运动。图像以 0.2 fps 的扫描速率记录。图像尺寸：4480 纳米 × 3360 纳米。比例尺：1 μm。有关完整电影，请参阅在线补充电影 S1。(b) 23 个连续图像（20-130 秒）中的突起尖端（20 秒图像中的黄色箭头）的轨迹叠加在 130 秒（蓝线）的棕褐色图像上。灰色虚线代表 20 秒时细胞的形状。(c) 突起的伸长速度（红色）和累积迁移距离（蓝色）的变化。每个时间点的伸长速度是通过测量当前帧和前一帧突起尖端之间的距离来确定的。

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胞吐作用是细胞在分泌囊泡与质膜融合后释放囊泡内容物的过程，这会导致细胞表面的形态学变化。着眼于这样的胞吐过程AFM成像研究已经揭示抑郁样使用有关融合的形成结构的孔在胰腺腺泡细胞38，39和嗜铬细胞40。大分子复合物的胞吐释放或吞摄取发生在几秒钟的时间尺度来分38，41。因此，在这样的时间尺度内，与外/内吞作用相关的形态变化仍然是传统 AFM 无法实现的。

我们应用我们的高速 AFM 来捕获 NIH-3T3 成纤维细胞中的形态事件。图 5显示了通过在培养基中实时扫描获得的 3T3 细胞表面的一系列图像（另请参见在线补充电影 S2）。在整个扫描过程中观察到网络结构，可能反映了细胞膜下的细胞骨架组织。此外，表面的几个区域形成了短暂的内陷（图 5a 中的70 s ），这可能对应于胞吐作用的囊泡融合过程。通过六次单独观察获得的内陷直径范围为 69 到 192 nm，平均大小为 104 ± 33 nm。这个大小与先前报道的嗜铬细胞表面结构相当39大约 120 nm 的大小和那些在胰腺 β 细胞上的直径为38 100-180 nm。有趣的是，在这个内陷步骤之后，立即在同一区域观察到肿胀结构，可能表明发生了分泌步骤（图 5b）。在这一系列事件之后，膜恢复到原来的扁平形状。整个过程发生在 140 秒内，包括约 40 秒的明显内陷和约 30 秒的以下膨胀过程。的六个单独的事件的统计分析表明，该事件的时间刻度30角140秒（平均75个±43 S），其与先前报道的时间尺度吻合较好介于38，41。

图 5

高速原子力显微镜揭示的活成纤维细胞表面动力学。

(a) 3T3 细胞表面的 AFM 图像反映了形态学事件。除了箭头突出显示的事件外，还捕获了网络结构等膜动力学。扫描速率：0.1 fps。比例尺：1 μm。有关完整电影，请参阅在线补充电影 S2。(b) 在 (a) 中显示的虚线矩形内区域的连续表面绘制图像。比例尺：0.5 μm。细胞表面从凹陷到膨胀的转变可以看作是同步的三维 AFM 图像。