L'utilisation d'un piège optique pour l'étude des interactions hôtes pathogènes pour l'imagerie cellulaire dynamique en direct

Dynamique imagerie des cellules vivantes permet la visualisation directe des interactions en temps réel entre les cellules du système immunitaire ^{1, 2,} cependant, le manque de contrôle spatial et temporel entre les cellules phagocytaires et de microbe a rendu concentré observations sur les interactions initiale de réponse de l'hôte aux pathogènes difficiles. Historiquement, les événements de contact intercellulaire comme la phagocytose ³ ont été imagées par mélange de deux types de cellules, puis continue la numérisation du champ de vue de trouver des contacts intercellulaires fortuite au stade approprié de l'interaction. La nature stochastique de ces événements rend ce processus fastidieux, et il est difficile d'observer des événements précoces ou fugace contact cellule-cellule par cette approche. Cette méthode nécessite de trouver des paires de cellules qui sont sur le point de contact, et les observer jusqu'à ce qu'ils consomment leur contact, ou n'en ont pas. Pour remédier à ces limitations, nous utilisons piégeage optique comme un non-invasive, méthode non destructive, mais rapide et efficace pour positionner les cellules en culture.

Pièges optiques, ou des pinces optiques, sont de plus en plus utilisés dans la recherche biologique de capturer et de manipuler physiquement les cellules et d'autres particules de taille micronique en trois dimensions ^4. La pression de radiation a été observé pour la première et appliquée aux systèmes de pinces optiques en 1970 ^{5, 6,} et a d'abord été utilisée pour contrôler les échantillons biologiques en 1987 ^7. Depuis lors, pinces optiques ont mûri en une technologie à la sonde une variété de phénomènes biologiques ^8-13.

Nous décrivons une méthode ¹⁴ que les progrès de l'imagerie cellulaire direct en intégrant un piège optique avec la filature de microscopie confocale disque avec contrôle de température et d'humidité pour fournir exquise de contrôle spatial et temporel des organismes pathogènes dans un environnement physiologique pour faciliter les interactions avec les cellules de l'hôte, tel que déterminé par le opérateur. Live, les organismes pathogènes comme Candida albicans et Aspergillus fumigatus, qui peut causer potentiellement mortels, d'infections invasives chez les personnes immunodéprimées ^{15, 16} (par exemple le sida, la chimiothérapie, les patients et l'orgue de transplantation), ont été piégés optiquement en utilisant des intensités laser non-destructif et déplacé à côté de macrophages, qui peuvent phagocyter l'agent pathogène. Haute résolution, transmis des films légers et basées sur la fluorescence a créé la possibilité d'observer les événements précoces de la phagocytose dans les cellules vivantes. Pour démontrer la large applicabilité de l'immunologie, les cellules T primaires ont également été piégés et manipulés pour former des synapses avec l'anti-CD3 microsphères enrobées in vivo, et imagerie time-lapse de la formation des synapses a également été obtenue. En fournissant une méthode d'exercer fines contrôle spatial de pathogènes vivants à l'égard de cellules immunitaires, les interactions cellulaires peuvent être capturés par microscopie à fluorescence avec une perturbation minimale pour les cellules et peut donner un aperçu puissante dans les réponses précoces de l'immunité innée et adaptative.