Pinpointing macromolecular motion. Single-particle tracking fluorescence microscopy advances and applications

Samenvatting:

Enkel-molecuul-volgen fluorescentie-microscopie (emvFM) is een techniek afgeleid van enkel-molecuul lokalisatie-microscopie (EMLM), en biedt de mogelijkheid om macromoleculaire beweging te onderzoeken in levenswetenschappen en (voedsel)materialen. EMLM is een super-resolutie optische microscooptechniek waarbij puntspreidfuncties (PSFs), welke voortkomen vanuit enkele fluorescente moleculen, gelokaliseerd worden met een nauwkeurigheid die meer dan 10 keer beter is dan de diffractielimiet van licht. EmvFM volgt dan individuele moleculen door de tijd heen, waarmee hun positie wordt beschreven met ~5-40 nm spatiële resolutie en goede temporele resolutie. Deze beweging kan daarna kwantitatief gekarakteriseerd worden om macromoleculair gedrag te onthullen.

Dit proefschrift heeft het doel om het veld van emvFM te bevorderen door de haalbare tijdsruimtelijke resolutie te verhogen, en door de toegankelijkheid van de hardware en software in emvFM te verhogen. Daarna wordt emvFM, verrijkt met deze verbeteringen, toegepast om dynamisch CRISPR-Cas9 gedrag te bestuderen in vivo, en om de tijdsruimtelijke heterogeniteit van κ-carrageenan hydrogellen te bestuderen.