在處理生物樣本時(shí)梧油，大多數(shù)情況下需要研究溫度這一變量對(duì)研究目標(biāo)的影響，傳統(tǒng)的生物顯微溫度控制器體積較大州邢、加熱模式單一儡陨、存在熱漂移影響顯微成像等弊端。而高靈敏度VAHEAT顯微溫度控制器與各種顯微鏡兼容量淌，首次實(shí)現(xiàn)了在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)骗村，視場(chǎng)內(nèi)的精確溫度控制和準(zhǔn)確成像，不僅使復(fù)雜的控溫系統(tǒng)變得緊湊呀枢、易操作胚股，還使得動(dòng)態(tài)溫度控制模式多樣化且更加靈敏，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物樣本進(jìn)行溫度控制的同時(shí)可執(zhí)行高靈敏度光學(xué)顯微測(cè)量裙秋。
高靈敏度VAHEAT顯微溫度控制器在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
在處理生物樣本時(shí)，大多數(shù)情況下需要研究溫度這一變量對(duì)研究目標(biāo)的影響摘刑，所以财忽，選擇精準(zhǔn)、易操作的溫度控制器十分重要泣侮，然而傳統(tǒng)的加熱儀器在對(duì)樣品加熱時(shí)熱平衡的建立緩慢，容易產(chǎn)生溫度梯度紧唱，并對(duì)成像分辨率造成影響活尊，因而需要購(gòu)買物鏡加熱器等多個(gè)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)以及減小對(duì)成像分辨率的影響，為實(shí)驗(yàn)帶來諸多不便漏益。
基于以上問題蛹锰，Interherence公司推出了用于超分辨顯微鏡中精確控制樣品溫度的VAHEAT顯微溫度控制器，VAHEAT顯微溫度控制器可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精準(zhǔn)控制并對(duì)超分辨率成像不產(chǎn)生影響绰疤。除此之外铜犬，與傳統(tǒng)的溫度加熱儀器相比，VAHEAT顯微溫度控制器具有結(jié)構(gòu)緊湊轻庆、與各類顯微鏡兼容癣猾、多種加熱模式的優(yōu)良特性。VAHEAT顯微溫度控制器有兩種智能基板余爆，基底是玻璃制成的纷宇，帶有儲(chǔ)液器的凹槽是由與生物細(xì)胞具有相容性的硅樹脂制成的，符合大多數(shù)細(xì)胞的培養(yǎng)蛾方。
圖 1：VAHEAT顯微溫度控制器無(wú)需進(jìn)一步修改即可安裝在顯微鏡上
圖 2：a) VAHEAT 組件像捶。該設(shè)備由智能基板 (1)顯微鏡適配器 (2)探頭 (3) 控制單元 (4) 控制器
b) 智能基板（具有透明的納米制造的加熱元件和直接位于視野中的溫度探頭）
c) VAHEAT 設(shè)置為 60°C 時(shí)，Smart 基板的熱圖像顯示整個(gè)區(qū)域均勻加熱
目前VAHEAT溫度控制器以實(shí)現(xiàn)了在活細(xì)胞成像拓春、DNA結(jié)合和解離行為释簿、微流控、生物大分子相分離以及神經(jīng)科學(xué)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：
(1)在活細(xì)胞成像的應(yīng)用：VAHEAT實(shí)現(xiàn)了在生物成像過程中精確的溫度控制硼莽，研究了細(xì)胞對(duì)溫度響應(yīng)的行為過程庶溶，例如多細(xì)胞腫瘤球體中的 Ca 2+活性或神經(jīng)元的熱刺激。
(2)DNA結(jié)合和解離行為的研究：雙鏈 DNA 的熔點(diǎn)在 60°C 到 90°C 之間沉删，具體取決于序列和鏈長(zhǎng)度渐尿。使用VAHEAT可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)加熱臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)升至高于解離熔點(diǎn)的 DNA 動(dòng)力學(xué)研究。
(3)生物大分子相分離的應(yīng)用：相分離與生物信號(hào)的傳導(dǎo)矾瑰、基因的表達(dá)砖茸、細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)壬鼨C(jī)制有重要關(guān)系。其中殴穴，在蛋白表達(dá)這一過程中凉夯，相分離的發(fā)生除了與蛋白本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)之外，還與蛋白分子的濃度采幌、溶液PH劲够、鹽濃度以及溫度有關(guān)⌒莅可靠的溫度控制和精確的讀數(shù)是定量研究的關(guān)鍵要素征绎。VAHEAT溫度控制器采用集成到智能基板中的溫度探頭不僅確保了可靠的測(cè)量條件，還能夠感應(yīng)薄層中的相變磨取。
(4)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究：細(xì)胞功能以及細(xì)胞間通訊取決于溫度人柿。尤其是神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重依賴于對(duì)環(huán)境條件的精確控制，例如對(duì)突觸功能凫岖、其可塑性以及動(dòng)作電位傳播的研究。VAHEAT可以實(shí)現(xiàn)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)以及膜片鉗實(shí)驗(yàn)逢净，而無(wú)需復(fù)雜笨重的孵化室哥放。
圖 3：使用 VAHEAT 對(duì)空間限制下 60°C 和 70°C 生長(zhǎng)的嗜熱細(xì)菌進(jìn)行成像
圖 4：使用 VAHEAT研究減數(shù)分裂過程中的染色體分離（酵母25- 37°C活細(xì)胞成像）
圖 5：VAHEAT 用于單分子 TIRF 測(cè)量中的精確溫度控制
（慕尼黑工業(yè)大學(xué) Hendrik Dietz 的實(shí)驗(yàn)室用 DNA 折紙構(gòu)建的大分子運(yùn)輸系統(tǒng)）
圖 6：使用 VAHEAT 表征金納米粒子擴(kuò)散常數(shù)的溫度依賴性
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德國(guó)Interherence公司擁有量子和生物光子學(xué)領(lǐng)域的專家團(tuán)隊(duì)爹土，為高靈敏度光學(xué)顯微鏡的發(fā)展做出很大貢獻(xiàn)甥雕。該團(tuán)隊(duì)采用了現(xiàn)代納米制造和薄膜技術(shù)，推出了VAHEAT生物顯微溫度控制器着饥，作為傳統(tǒng)顯微鏡的附加產(chǎn)品犀农，首次實(shí)現(xiàn)了在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)的精確溫度控制，以確保生物物理光學(xué)研究可靠的測(cè)量條件宰掉。
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相關(guān)文獻(xiàn)：
1. Molinaro, C., et al., Are bacteria claustrophobic? The problem of micrometric spatial confinement for the culturing of micro-organisms. RSC Advances, 11, 12500–12506 (2021).
2. Mengoli, V., et al., Deprotection of centromeric cohesin at meiosis II requires APC/C activity but not kinetochore tension. The EMBO Journal, 40, e106812 (2021).
3. St?mmer, P., A synthetic tubular molecular transport system. Nature Communications, 12, 4393, (2021).
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