الفحص المجهري الزمني

الفحص المجهري الفاصل الزمني هو تصوير فاصل زمني مطبق على الفحص المجهري .و يتم تسجيل تسلسل الصور المجهرية ثم عرضها بسرعة أكبر لإعطاء رؤية سريعة للعملية المجهرية.

Time-lapse microscope
A time-lapse microscope. The transparent cell incubator is necessary to keep cells alive during observation.
أسماء أخرى(Time-lapse) microcinematograph, (Time-lapse) video microscope, Time-lapse cinemicrograph
الإستخداماتObservation of slow microscopic processes
المخترعJean Comandon and other contemporaries
مواضيع متعلقةتايم لابس، تصوير الخلية الحية

قبل إدخال مسجل شريط الفيديو في الستينيات ، تم إجراء تسجيلات مجهرية بفاصل زمني على فيلم فوتوغرافي . وخلال هذه الفترة ، تمت الإشارة إلى الفحص المجهري الفاصل الزمني باسم microcinematography . مع زيادة استخدام مسجلات الفيديو و تم اعتماد مصطلح الفحص المجهري للفيديو بالفاصل الزمني تدريجيًا. اليوم و يتم إسقاط مصطلح الفيديو بشكل متزايد ، مما يعكس استخدام الكاميرا الرقمية الثابتة لتسجيل إطارات الصور الفردية ، بدلاً من مسجل الفيديو.

ويمكن استخدام الفحص المجهري الزمني لمراقبة أي جسم مجهري بمرور الوقت. ومع ذلك ، فإن استخدامه الرئيسي هو في بيولوجيا الخلية لمراقبة الخلايا المزروعة صناعياً. اعتمادًا على ثقافة الخلية ،و يمكن تطبيق تقنيات الفحص المجهري المختلفة لتعزيز خصائص الخلايا حيث أن معظم الخلايا شفافة. [1]

لتعزيز الملاحظات بشكل أكبر ، تم تلوين الخلايا تقليديًا قبل الملاحظة. لسوء الحظ ، فإن عملية التلوين تقتل الخلايا. قد أدى تطوير طرق وأساليب تلطيخ أقل تدميراً لمراقبة الخلايا غير الملوثة إلى أن علماء بيولوجيا الخلية يلاحظون بشكل متزايد الخلايا الحية. يُعرف هذا باسم التصوير الخلوي الحي .و تم تطوير عدد قليل من الأدوات لتحديد وتحليل الخلايا المفردة أثناء تصوير الخلية الحية. [2] [3] [4]

الفحص المجهري الفاصل الزمني هو الطريقة التي تمد تصوير الخلية الحية من ملاحظة واحدة في الوقت المناسب إلى مراقبة الديناميات الخلوية على مدى فترات طويلة من الزمن. [5] [6] يُستخدم الفحص المجهري الزمني بشكل أساسي في الأبحاث ولكنه يُستخدم سريريًا في عيادات التلقيح الاصطناعي حيث أثبتت الدراسات أنه يزيد من معدلات الحمل ويقلل من معدلات الإجهاض ، ويتنبأ باختلال الصيغة الصبغية [7] [8]

تعمل المناهج الحديثة على توسيع نطاق الملاحظات المجهري الفاصل الزمني إلى ما هو أبعد من صنع أفلام للديناميات الخلوية. تقليديا لوحظت الخلايا في المجهر وتم قياسها في مقياس خلوي .و يزداد عدم وضوح هذه الحدود حيث يتم دمج تقنيات القياس الخلوي مع تقنيات التصوير لرصد وقياس الأنشطة الديناميكية للخلايا والهياكل دون الخلوية. [9]

واحدة من الرسوم البيانية الدقيقة المستخدمة في معهد ماري خلال أواخر القرن التاسع عشر.

يعد فيلم The Cheese Mites للمخرج Martin Duncan من عام 1903 أحد أقدم الأفلام السينمائية الدقيقة. [10] ومع ذلك فإن التطور المبكر للسينماتوغرافيا الدقيقة العلمية حدث في باريس. تم تجميع أول مجهر زمني تم الإبلاغ عنه في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر في معهد ماري ، الذي أسسه رائد التصوير الزمني إتيان جول ماري . [11] [12] [13] ومع ذلك ، كان جان كوماندون هو من قدم أول مساهمات علمية مهمة في حوالي عام 1910. [14] [15]

كان كوماندون متخصصًا في علم الأحياء المجهرية متخصصًا في أبحاث مرض الزهري. مستوحى من عمل فيكتور هنري الميكروسينماتيكي على الحركة البراونية ، [16] واستخدم المجهر الفائق الاختراع حديثًا لدراسة حركات بكتيريا الزهري . [17] في ذلك الوقت ، كان المجهر الفائق هو المجهر الوحيد الذي تظهر فيه البكتيريا ذات الشكل الحلزوني الرقيق. باستخدام كاميرا سينمائية ضخمة مثبتة بالمجهر الهش و أظهر بصريًا أن حركة البكتيريا المسببة للأمراض تختلف بشكل فريد عن الشكل غير المسبّب للمرض.وقد أثبتت أفلام كوماندون أنها مفيدة في تعليم الأطباء كيفية التمييز بين الشكلين. [18] [19]

ألهم عمل كوماندون الرائد الواسع الآخرين على تبني علم الميكروسينماتوغرافيا. قام Heniz Rosenberger ببناء مخطط ميكروسينماتوغراف في منتصف العشرينيات من القرن الماضي. وبالتعاون مع Alexis Carrel ، قد استخدموا الجهاز لتطوير تقنيات زراعة الخلايا في Carrel . [20] تم إجراء عمل مماثل من قبل وارن لويس. [21]

خلال الحرب العالمية الثانية ، أطلقت شركة Carl Zeiss AG أول مجهر متباين الطور في السوق. باستخدام هذا المجهر الجديد ، يمكن ملاحظة التفاصيل الخلوية لأول مرة دون استخدام البقع القاتلة. [22] من خلال إعداد بعض تجارب الفاصل الزمني الأولى مع الخلايا الليفية للدجاج ومجهر تباين الطور ،وقد وصف مايكل أبيركرومبي أساس فهمنا الحالي لهجرة الخلايا في عام 1953. [23] [24]

مع التقديم الواسع للكاميرا الرقمية في بداية هذا القرن وأصبح الفحص المجهري الفاصل الزمني أكثر سهولة بشكل كبير ويشهد حاليًا زيادة غير ممثلة في المنشورات العلمية. [9]

انظر أيضًا

مراجع
  1. "The Phase Contrast Microscope"، Nobel Media AB، مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2017.
  2. Stylianidou, Stella؛ Brennan, Connor؛ Nissen, Silas B.؛ Kuwada, Nathan J.؛ Wiggins, Paul A. (29 أغسطس 2016)، "SuperSegger: robust image segmentation, analysis and lineage tracking of bacterial cells" (PDF)، Molecular Microbiology، 102 (4): 690–700، doi:10.1111/mmi.13486، PMID 27569113، مؤرشف من الأصل (PDF) في 21 يناير 2020.
  3. Young, Jonathan W.؛ Locke, James C. W.؛ Altinok, Alphan؛ Rosenfeld, Nitzan؛ Bacarian, Tigran؛ Swain, Peter S.؛ Mjolsness, Eric؛ Elowitz, Michael B. (15 ديسمبر 2011)، "Measuring single-cell gene expression dynamics in bacteria using fluorescence time-lapse microscopy"، Nature Protocols، 7 (1): 80–88، doi:10.1038/nprot.2011.432، PMID 22179594.
  4. Merouane, Amine؛ Rey-Villamizar, Nicolas؛ Lu, Yanbin؛ Liadi, Ivan؛ Romain, Gabrielle؛ Lu, Jennifer؛ Singh, Harjeet؛ Cooper, Laurence J. N.؛ Varadarajan, Navin (01 أكتوبر 2015)، "Automated profiling of individual cell–cell interactions from high-throughput time-lapse imaging microscopy in nanowell grids (TIMING)"، Bioinformatics (باللغة الإنجليزية)، 31 (19): 3189–3197، doi:10.1093/bioinformatics/btv355، ISSN 1367-4803، PMID 26059718.
  5. Coutu, D. L.؛ Schroeder, T. (2013)، "Probing cellular processes by long-term live imaging - historic problems and current solutions"، Journal of Cell Science، 126 (Pt 17): 3805–15، doi:10.1242/jcs.118349، PMID 23943879.
  6. Landecker, H. (2009)، "Seeing things: From microcinematography to live cell imaging"، Nature Methods، 6 (10): 707–709، doi:10.1038/nmeth1009-707، PMID 19953685.
  7. Meseguer, M.؛ Rubio, I.؛ Cruz, M.؛ Basile, N.؛ Marcos, J.؛ Requena, A. (2012)، "Embryo incubation and selection in a time-lapse monitoring system improves pregnancy outcome compared with a standard incubator: A retrospective cohort study"، Fertility and Sterility، 98 (6): 1481–1489.e10، doi:10.1016/j.fertnstert.2012.08.016، PMID 22975113.
  8. Campbell, A.؛ Fishel, S.؛ Bowman, N.؛ Duffy, S.؛ Sedler, M.؛ Hickman, C. F. L. (2013)، "Modelling a risk classification of aneuploidy in human embryos using non-invasive morphokinetics"، Reproductive BioMedicine Online، 26 (5): 477–485، doi:10.1016/j.rbmo.2013.02.006، PMID 23518033.
  9. Coutu, D. L.؛ Schroeder, T. (2013)، "Probing cellular processes by long-term live imaging - historic problems and current solutions"، Journal of Cell Science، 126 (Pt 17): 3805–15، doi:10.1242/jcs.118349، PMID 23943879.Coutu, D. L.; Schroeder, T. (2013). "Probing cellular processes by long-term live imaging - historic problems and current solutions". Journal of Cell Science. 126 (Pt 17): 3805–15. doi:10.1242/jcs.118349. PMID 23943879.
  10. Rohrer, Finlo، "Cheese mites and other wonders"، BBC News Magazine، مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2021، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2011.
  11. Talbot, Frederick A. (1913)، Practical cinematography and its applications، W. Heinemann، OL 7220960M.
  12. "Le cinéma au service de la science"، Institut national de l'audiovisuel، مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2021، اطلع عليه بتاريخ 09 يناير 2013.
  13. Landecker, Hannah (2006)، "Microcinematography and the History of Science and Film"، Isis، 97: 121–132، doi:10.1086/501105.
  14. "Jean Comandon (1877-1970)"، Institut Pasteur، مؤرشف من الأصل في 05 ديسمبر 2014.
  15. "MICROBES CAUGHT IN ACTION.; Moving Pictures of Them a Great Aid In Medical Research."، The New York Times، 31 أكتوبر 1909، مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2020.
  16. Henri, Victor (1908)، "Étude cinématographique des mouvements browniens"، Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences (146): 1024–1026.
  17. Landecker, Hannah (2005)، "Cellular Features: Microcinematography and Film Theory"، Critical Inquiry، 31 (4): 903–937، doi:10.1086/444519.
  18. Bayly, H. W. (1910)، "Demonstration by the Ultra-microscope of living Treponema pallidum and various Spirochaetes"، Proceedings of the Royal Society of Medicine، 3 (Clin Sect): 3–6، doi:10.1177/003591571000300202، PMID 19974144.
  19. Roux, P.؛ Münter, S.؛ Frischknecht, F.؛ Herbomel, P.؛ Shorte, S. L. (2004)، "Focusing light on infection in four dimensions"، Cellular Microbiology، 6 (4): 333–343، doi:10.1111/j.1462-5822.2004.00374.x، PMID 15009025.
  20. Rosenberger, Heinz (1929)، "Micro-Cinematography in Medical Research"، J Dent Res، 9 (3): 343–352، doi:10.1177/00220345290090030501.
  21. "Warren H. (Warren Harmon) Lewis papers, ca. 1913-1964"، American Philosophical Society، مؤرشف من الأصل في 02 أكتوبر 2014، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2011.
  22. "The Phase Contrast Microscope"، Nobel Media AB، مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2017."The Phase Contrast Microscope". Nobel Media AB.
  23. Hoyos-Flight, Monica، "Milestone 2: Nature Milestones in Cytoskeleton"، Nature Publishing Group، مؤرشف من الأصل في 04 ديسمبر 2015.
  24. Abercrombie, M.؛ Heaysman, J. E. (1953)، "Observations on the social behaviour of cells in tissue culture. I. Speed of movement of chick heart fibroblasts in relation to their mutual contacts"، Experimental Cell Research، 5 (1): 111–131، doi:10.1016/0014-4827(53)90098-6، PMID 13083622.
  • بوابة الفيزياء
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.