Красота на клеточном уровне

[Varka]

И, напоследок, небольшая коллекция разных причудливых клеток. Фотографии сделаны с помощью флуоресцентного микроскопа. Синим помечены клеточные ядра, зеленым и красным -- белки, входящие в состав цитоскелета, клеточного скелета. Да-да, и у клеток есть скелет! Он состоит из разных белков, образующих тяжи, чтобы поддерживать форму клетки. Также эти тяжи играют роль "железной дороги", по которой в клетке осуществляется транспорт различных веществ, необходимых дла ее жизни. Говорю же, каждая клетка -- это маленькая Вселенная

[valiak]

Varka, красотень какая! Я поняла, они похожи на инопланетян и на детские рисунки. Эти "подружки" ещё и делятся прямо на глазах.

[melba]

И, напоследок, небольшая коллекция разных причудливых клеток. Фотографии сделаны с помощью флуоресцентного микроскопа. Синим помечены клеточные ядра, зеленым и красным -- белки, входящие в состав цитоскелета, клеточного скелета. Да-да, и у клеток есть скелет! Он состоит из разных белков, образующих тяжи, чтобы поддерживать форму клетки. Также эти тяжи играют роль "железной дороги", по которой в клетке осуществляется транспорт различных веществ, необходимых дла ее жизни. Говорю же, каждая клетка -- это маленькая Вселенная

Какая красота, эти причудливые образования, похожи на абстрактную живопись.

[нинель алекс]

Varka, очень красиво! Как Галактики в космосе. Действительно чувствуется с какой любовью вы подходите к своему делу (проголосовала за ваш рассказ)
Здорово, что вы делитесь с делитантами, таким красивыми видами на клеточном уровне.

[Varka]

Сегодня не совсем клеточный уровень, а еще ниже!

Предыстрория.

Еще у школе у нас с химией сложились неоднозначные отношения (с физикой, кстати, тоже, но здесь не о ней речь...).

В раннем школьном детстве я запоем читала том энциклопедии про химию и с нетерпением ждала, когда же начнутся уроки химии в школе. Но в школе химия оказалась скучной, мерзкой и отвратительной. Я настолько на нее забила, что меня даже пришлось отправить к репетитору, единственному за мою школьную жизнь, чтобы я снова стала отличницей. Репетитор мучал меня тоннами задачек, но я так до конца и не врубилась, что к чему.
На вступительных на биофак наскребла на тройку, стыд-позор, но на проходной балл хватило.

И вот только в МГУ я стала понимать химию, хотя сначала было очень трудно, база у меня была слабенькая. Но во Франции, где опять была химия (программы разные...), я, натасканная мгушными химиками, оказалась на высоте по сравнению с французскими однокурсниками, это был триумф. Я даже получала такие оценки, как 18, 19 и 20, которые вообще очень редко ставят.

Далее я поступила в аспирантуру работать над темой, связанной с химическим синтезом. Вообще, если честно, после первого визита химической лабы у меня были некоторые сомнения в том, что я правильно поступаю, и трусишка в моей голове советовал поискать что-нибудь чисто биологическое, без этого новомодного "скрещивания наук". Но проект был слишком заманчивым, и я решила, что как-нибудь справлюсь.

И вот я уже давно научилась всему, что мне нужно, вполне успешно синтезирую свои штучки, но каждый раз, отправляясь в химическую лабу, в животе ощущаю холодок, а коленки предательски подкашиваются. Каждый раз перед началом нового синтеза сердце уходит в пятки, я глубоко и тяжко вздыхаю, зажмуриваюсь, говорю себе "Эх, была не была!", напяливаю халат, очки, перчатки, беру тщательно разработанный заранее план действий и иду химичить.

Выглядит это так вот весело:



Это моя химическая реакция. В шарике -- азот, потому что реакция должна проходить в отсутствие кислорода.




Здесь видна вся хитрая конструкция: на маленькую колбочку, в которой я смешала свои реактивы, надевается специальная плотная пробка. В пробку втыкается иголка от шприца, в иголку -- шарик, натянутый на обкромсанный шприц. Шарик заранее надувается азотом. В колбочке находится маленькая магнитная штучка (простите, не владею русской терминологией, гугл говорит "магнитная мешалка", гы-гы), которая быстро крутится, перемешивая содержимое, чтобы молекулы почаще сталкивались и образовывали нужные мне химические связи. Мешалку крутит подставка, у них магнитные взаимоотношения , скорость регулируется по желанию. Подставка еще и греется, если нужно. Мне не нужно.

А это интерьер лабы, который так меня травмировал в мой первый визит. Ладно еще колбочки, но я до сих пор не знаю, зачем нужна большая часть разных разных трубочек

Посудный шкаф


Какой-то аппарат неизвестного мне назначения



Еще один (как видно, сама лаба довольно-таки обшарпанная, с моей основной, новехонькой, не сравнить)


Работа с растворителями -- под вытяжкой! А то можно нанюхаться...


Что-то очень страшное, в трубочках и проводочках


А вот моя реакция уже закончилась, и нужно очистить продукт от солей. Для этого -- диализ. Мама моя работает в клинике в отделении диализа, очищает кровь людям с почечными проблемами. А я очищаю свой продукт. Принцип тот же, но выглядит, конечно, по-разному

Как выглядит кровяной диализ, можно посмотреть в интернете, а мой выглядит вот так:


Вот в этом мешочке, защепленном оранжевыми специальными прищепками, находится мой продукт, который нужно очистить. Мешочек помещен в бадью с водой.


Принцип таков: мешочек сделан из мембраны с очень маленькими порами определенного размера. Мой продукт слишком большой и не может пройти через поры, поэтому остается в мешочке до победного конца. А ионы солей, от которых я хочу избавиться, -- маленькие и могут свободно проходить через поры. По химическим законам концентрация ионов в мешочке и в бадье будет стремиться сравняться. Поскольку в мешочке концентрация ионов высокая, а в воде -- ноль, то ионы будут выходяить из мешочка в бадью. Я периодически меняю воду, ионы все выходят и выходят из мешочка, пока совсем все не выйдут Для точности я все измеряю специальным аппаратом, чтобы знать, все ли вышло или еще денек надо поменять воду каждые пару часов.

Это почти все. Последний этап -- перевести продукт из жидкой формы в сухую, так он намного дольше хранится. То есть надо избавиться от воды. Как это сделать, я расскажу в следующем репортаже с места событий

[amaryllis]

Сегодня не совсем клеточный уровень

Varka,не видела раньше вашей темы,просмотрела все ваши фото...Я в полном восторге.

[Славик]

штучка

"якорь магнитной мешалки")))

[Varka]

"якорь магнитной мешалки")))

Серьезно? А по-фр. так коротко, agitateur (magnétique)

[Славик]

Серьезно? А по-фр. так коротко, agitateur (magnétique)

Серьезно , серьезно))))
Хотя конечно есть и интерпритации--- например сам прибор ( стол ) называют мешалка магнитная , а я якорь "мешалочка" ... ну это уже так сказать внутрилабораторная лексика))))

[Teetou]

Варка, спасибо!

Вы про это?

Да, про это. То есть имунные клетки в этом случае из "мусорщиков" превращаются в "убийц". Дааа, печально. Интересно, а что их побуждает вести себя таким глупым образом)))) Я понимаю, что вопрос, может быть, не к вам, это я так, рассуждаю. Пока до сих пор причины не изучены.

Обычно меняется не их количество, а размер. Если мы толстеем, то адипоциты становятся больше, и наоборот.

Вот-вот, именно это я когда-то давно вычитала в каком-то журнале. Но там была такая поправка: если мы толстеем сильно или быстро, до нашего максимума (который у каждого в определéнный момент был свой), то клетки не только увеличиваются в размере, но и в количестве. Но потом, когда мы стараемся похудеть, адипоцидов уже не может стать меньше, а они просто "сдуваются". Не знаю уж, правда ли.

После липосакции, мне кажется, организм старается восполнить с лихвой изъятые жировые клетки, мне это напоминает организм после строгой диеты, когда он пытается накопить как можно больше из каждой съеденной калории.

[Ren]

Хороший сайт

http://www.nikonsmallworld.com/galle...hy-competition

[Varka]

Продолжу тему

Осваиваю новые техники, в этот раз -- электронный микроскоп.
Вот сегодня наткнулись на делящуюся клетку в конечной стадии: уже сформированы два ядра, почти готовые новые клетки собираются разделиться перетяжечкой посередине. И каждая уйдет жить своей отдельной жизнью...

Там внизу видно, что ширина каждой (недо)клетки сейчас около 10 микрометров. Разделившись, они распластаются по субстрату и станут совсем плоскими, но около 40-50 микрометров в диаметре.

[Maina]

Varka, интересный момент засняли. Хотелось бы посмотреть в такой микроскоп.

[Varka]

Varka, интересный момент засняли. Хотелось бы посмотреть в такой микроскоп.

Туда особо не посмотришь, все на мониторе только видно
Я бы сама целыми днями там сидела... Столько всего видно!

[Славик]

все на мониторе только видно

вот именно))) на то он и электронный)))
К стати , у Вас он стоит на каком уровне? в подвале на фундаменте, или нового покаленя. которому все ровно где стоять?

[Varka]

вот именно))) на то он и электронный)))

Ага. Прелесть что такое!

[Maina]

Туда особо не посмотришь, все на мониторе только видно
Я бы сама целыми днями там сидела... Столько всего видно!

У моих родителей есть японский электронный микроскоп (кажется, оно еще называется "темнопольный", я сильно не разбираюсь). Я видела на нем кровь (свою и знакомых), безумано интересно, все видно, там целая жизнь копошится, фантастика . У них, кажется, там есть два увеличения - одно 800 крат, другое 1200.

[zanuda]

Варка, любопытно как!
а какие минимальные характеристики должны быть у микроскопа, дабы увидеть такое?

[Varka]

а какие минимальные характеристики должны быть у микроскопа, дабы увидеть такое?

Он должен быть электронный У нас Scanning Electron Microscope, SEM:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%...BA%D0%BE%D0%BF

Я в восторге, до чего техника дошла!..

[zanuda]

Варка, спасибо, я поняла, что электронный, просто продают электронные, по доступной цене,( есть по большой, а есть по очень божеской, и тоже, электронные) и вот все сомневаюсь, увидим ли мы там, если решимся купить, что-то, действительно интересное, ( бактерии, клетки и пр.) а то лук, волосы и пр-и на детском нарассматривались
выставляйте еще пожалуйста !

[Varka]

просто продают электронные, по доступной цене

Мы, наверное, про разные электронные
"Электро́нный микроско́п (ЭМ) — прибор, позволяющий получать изображение объектов благодаря использованию, в отличие от оптического микроскопа, вместо светового потока пучка электронов"
И все это в ваккумной камере, и нуждается в предварительной специальной фиксации.

Стоят они очень недоступно для простого смертного, посмотрите выше сообщение Славика.

То, что продается -- оптические. С их помощью можно много хорошего увидеть, мы ими постоянно пользуемся, просто не будет такого высокого разрешения. Для бактерий нужен хороший, они очень маленькие; с животными клетками проще, они крупнее в основном.

У моих родителей есть японский электронный микроскоп (кажется, оно еще называется "темнопольный", я сильно не разбираюсь). Я видела на нем кровь (свою и знакомых), безумано интересно, все видно, там целая жизнь копошится, фантастика . У них, кажется, там есть два увеличения - одно 800 крат, другое 1200.

Это, наверное, оптический микроскоп. 800х и 1200х -- очень много

[Varka]

Привет!
В последнее время я мало пишу на форуме -- вопросов у меня нет, авникать в душещипательные истории у меня нет времени. Так что буду развивать свою тему, чтобы вы меня совсем не забыли. Тем более у меня накопилось красивых картинок!

Итак...

Вот, не очень много и все в одной и той же цветовой гамме (красный-зеленый-синий), в этот раз упор получился больше на форму клеток.

Вот это -- нормальная такая симпатичная клетка, все при ней. Толстенькие актиновые stress fibers (красным) -- типа ее мышцы, микротрубочки (зеленым) -- они и рельсы, по которым переносятся туда-сюда разные нужные вещества, и костяк, ядро (синим) -- нормальное, одно.




А у этой клетки небольшие проблемы. Она присосалась к субстрату двумя концами и явно не может решить, в какую сторону ей двигаться.




У этих двух все ок, они собираются начать новую самостоятельную жизнь, так как только что поделились -- видна перетяжечка, которая еще несколько секунд или минут назад их соединяла.




Смешная клетка Я лично вижу ручки-ножки, хвостики/рожки и мордочку!




Моя любимая категория -- монстроклетки! Они не представляют для меня научного интереса, так как с ними что-то сильно не так, они ошибки природы. Но они такие забавные.

У этой здоровенной монстроклетки явно случились проблемы при делении, так что у нее оказалось целых два ядра. Это не такая уж редкость -- в культуре клетки много делятся, поэтому вероятность ошибок весьма высока. Двухъядерные клетки обычно все очень смешные. У этой одно из ядер, что повыше, в виде сердечка <3




А это вообще какое-то чудо природы, я так и не поняла, что с ней стряслось. Три ядра и куча непонятных хвостов, да еще многослойно. Препположу, что это слились три клетки, но отчего их так расколбасило, не знаю.




Ну и просто интересное.

Здесь зеленым помечен белок cadherin, который соединяет клетки друг с другом. Получаются такие вот "швы".




А это помечен фибронектин. Он является важной частью extracellular matrix, то есть окружает клетки, служа им опорой.
Тут вот мои клетки напроизводили себе фибронектинчика и им окружились




Пока все! Но у меня есть еще, нужно не забывать писать.

[Varka]

За что я однозначно люблю свою работу -- так это за то, что она постоянно радует меня приятными глазу картинками. При этом большинство самых красивых получается случайно, некоторые являются просто побочным продуктом, не представляющим научного интереса, а то и вообще результатом неудавшегося эксперимента. И вот все это я складываю в отдельную папочку и периодически показываю миру.

Свои подопытные клеточки я воспринимаю моделями, а я фотограф. Я окрашиваю им протеины в разные цвета (=наряжаю), а потом микроскопирую и любуюсь тем, какие они красавицы.

1. Начнем с самого простого. Это такая волосатая клетка. Ей не нравится субстрат и она всеми силами пытается как-то к нему прикрепиться, выпуская лапки. Борется за жизнь, смелая моя.



2. Этой клетке повезло больше, и она на полных парах куда-то мчится (примерно 40-50 микрометров в час). Этот красный полукруг -- ее миграционный фронт, то есть движется она на северо-восток Зеленые точки рядом -- места крепления к поверхности, "якоря", она прикрепляется я тянет себя к ним, вперед!




3. Эти клетки тоже очень счастливы, они отлично прикрепились и распластались. Красным помечен актиновый цитоскелет.




4. Те же клетки с помеченным тубулином. Актин и тубулин -- главные компоненты клеточного скелета. Это маленькие белки, которые группируются вместе и образуют довольно толстые (до 1 микрометра) актиновые филаменты и микротрубочки, поддерживающие форму клетки и обеспечивающие транспорт разных веществ внутри нее. Рельсы, шпалы, каркас




5. Все еще те же самые клетки, но тут помечены места их прочного контакта с поверхностью. Плотно присосались, хитрюги, но это я сделала им такую кайфовую поверхность.




6. На такой кайфовой поверхности клетки становятся очень плоскими. При диаметре около 50 микрометров их высота всего 2-5 микрометров. Это можно увидеть благодаря нашему конфокальному микроскопу Ганнибалу. Он своими лазерами умеет делать фото очень тонких срезов, а потом составлять из них картинки 3Д.
Тут, если посмотреть наверх и направо, видны клетки в срезе по горизонтальной зеленой (сверху) и вертикальной красной (справа) линиям на картинке.




7. Из полученных срезов потом можно восстановить трехмерную структуру. Плоская клетка выглядит... плоской...




8. На других поверхностях клетки не такие плоские, и в 3Д это выглядит забавнее. Вот эти я называю "беременными", у них совершенно круглое несплющенное ядро, хотя им тоже нравится субстрат и они на нем носятся как метеоры. На фото номер 2 клеткак на том же субстрате.




9. Так, что у нас там дальше... Ах, я забыла вот эту, это из той же области, что номер 2, но на кайфовом субстрате. Тут видно, что клетки не сами по себе, а активно общаются с помощью лапок. Клетки весьма социальные существа, они могут подохнуть, если их посеять так, что они будут в основном изолированы. Им нужно чувствовать, что они не одни. На фото видно, как они здороваются, а прямо чувствую, как они рады... Или были -- перед тем, как я их зафиксировала и покрасила




10. Но вернемся к 3Д. Вот колония клеток, извлеченных прямо из мышцы совсем юных мышей. Я биолог и ненавижу эксперименты на животных, я так строю карьеру, чтобы этого избегать. Нене, я не падаю в обмороки, вовсе нет. За время учебы я изрезала кучу беспозвоночных, резала и попахивающих крыс, и беременных мышей, извлекала из них эмбрионов и препарировала их. У меня вообще это хорошо получается, хорошая тонкая моторика. Но мне это не нравится. Я работаю на то, чтобы создавать модели тканей, при наличии которых эксперименты на животных были бы просто не нужны.




11. Эти же клетки решили образовать колонию, напоминающую по очертаниям территорию Франции




12. Клеточные ядра -- наше все. В этом небольшом пространстве происходит такая куча жизненно важных процессов. Там ДНКа! Клетка каждый день ее защищает (там очень сложная система защиты, многоуровневая), предотвращая огромное количество ошибок, чтобы все шло так, как нужно. Иногда даже эта невероятно совершенная система дает сбой, и тогда клетка умирает, как непригодная для жизни. Но иногда она ускользает и от смерти и совсем выходит из-под контроля, и тогда получается рак.
Даже при самом обычном окрашивании видно, что там все сложно Видно, что ядро не однородное, а типа пятнистое. Желтым в данном случае помечены места, где происходит синтез ДНК, интенсивность пропорциональна тому, сколько клетка успела насинтезировать. Иногда ядра образуют смешные рожицы типа смайликов, я их много видела, но на имеющихся фото не нашла, жаль.




13. Я говорила про неудавшиеся эксперименты Недавно мы решили сделать пространственно ограниченные принты на моих субстратах (это совсем тонкие пленки), типа квадратики или кружочки, на которые, по замыслу, придут клетки. Мы собирались отпечатать кое-что на этих пленках, а получились... Дырки! (Зеленым помечена пленка)




14. Тут идеально видны дырочки, на их месте планировалась пленка с прикрепленными молекулами, которые очень понравятся клеткам. Но получились дырки, а клетки были не против -- там, где дырки -- пластик, клеткам он нравится. Ну они и стали там тусоваться.




15. Но иногда получается лучше. Например, мы умеем выгягивать клетки.
Вот клетки на плоской поверхности:




16. А вот на структурированной (полоски из синтетического материала, 30х30 микрометров, высота 5)




17. На этих полосках у меня получились классные картинки, очень красочные



18.



19. Но это если полоски покрыты одной пленкой. а если другой, то все не так, но тоже интересно:




20. Та же серия, но без структуры. Видна граница между полосками и простой поверхностью.




21. И вообще без границы.




21. Фото из той же серии, но сделанное на конфокальном. С границами




22. Без границ




23. А тут клетки решили поделиться. На структурированной поверхности они делают это в направлении полосок. Меня всегда забавляет то, насколько только поделившиеся клетки похожи друг на друга. Ну они же близнецы по идее




24. Клетки я потом по-разному анализирую, используя разные проги. Иногда после пары действий они выглядят так




25.


Ну вот и все, что у меня скопилось.

[Ptu]

Varka, я бы не отказалась от платья одной из ваших "клеточных" расцветок! патентуйте мотивчики! очень они позитивные!

[Varka]

Varka, я бы не отказалась от платья одной из ваших "клеточных" расцветок! патентуйте мотивчики! очень они позитивные!

Надо же, я сама никогда не думала в этом ключе

[Varka]

Ну и еще немного лаборатории, где все эти картинки делаются

Вся эта красота живет вот в этой черной коробочке с прозрачным верхом, а вообще это вид моего рабочего стола во время эксперимента




Здесь мы работаем с клетками в стерильных условиях




Сами клетки живут вот здесь -- в инкубаторе с температурой 37°C и нужной концентрацией углекислого газа, так как его концентрация в наших тканях и окружающей среде отличается.




Микроскоп -- лучший друг биолога!




Ну и просто моя полочка в холодильнике, в фольге хранятся уже помеченные клетки, вот такие красно-зелено синие, как на предыдущих картинках. Фольга -- для защиты от света, иначе цвет пропадет.

[grenne]

Варка, потрясающе красиво ( прямо скажу - не все, но зато честно)
вид некотоых колоний натолкнул меня на идею печати на тканях. из N12 я бы точно чего-нибудь сшила!

[Varka]

Варка, потрясающе красиво ( прямо скажу - не все, но зато честно)
вид некотоых колоний натолкнул меня на идею печати на тканях. из N12 я бы точно чего-нибудь сшила!

Ну все же не может всем нравиться К тому же я не все показываю именно для "красоты", а иногда просто для информации.
Хотите печатать на тканях -- печатайте, я не против.

[Burik]

Замечательно!Приятно читать таких авторов.

[Varka]

Burik, что вы курили? Какой такой папоротник?

Varka, Еще вопрос про микроскоп.
Какой посоветуете?

https://www.google.fr/search?q=achet...ox-a&gws_rd=cr
Все зависит от вашего бюджета