ERDF — URN — CELLSTEM — FONCT/INVEST (Q3681383)

From EU Knowledge Graph
Jump to navigation Jump to search
Project Q3681383 in France
Language Label Description Also known as
English
ERDF — URN — CELLSTEM — FONCT/INVEST
Project Q3681383 in France

    Statements

    country
    France
    0 references
    EU contribution
    360,025.83 Euro
    0 references
    budget
    720,051.66 Euro
    0 references
    co-financing rate
    50.0 percent
    0 references
    start time
    1 October 2018
    0 references
    end time
    1 January 2022
    0 references
    beneficiary name (string)
    UNIVERSITE DE ROUEN-NORMANDIE
    0 references
    coordinate location

    49°28'4.44"N, 1°4'52.68"E
    inferred from
    location
    0 references
    postal code
    76821
    0 references
    summary
    Dans le domaine de la physique des matériaux la microscopie électronique à transmission, a connu depuis une dizaine d'années, de rapides développements en termes de haute résolution et de spectroscopies résolues spatialement. Les microscopes électroniques actuels sont équipés de correcteurs d'aberration sur la sonde, et de spectromètres performants qui permettent l'utilisation des modes balayages pour la haute résolution (STEM), des spectroscopies de perte d'énergie (EELS), de dispersion d'énergie (EDS) et d'imagerie filtrée (EFTEM). Ainsi grâce à ces avancées techniques, il est possible d'accéder à des informations de composition chimique et de structure aux échelles atomistiques et ont fortement contribué à accroitre les connaissances des liens structures-fonctions-propriétés de matériaux inorganiques. Si ces approches de haute résolution et d'imagerie chimique sont largement appliquées au domaine de la physique des matériaux, elles restent peu transposées aux systèmes biologiques, pour plusieurs raisons : i) la nécessité d'avoir une instrumentation spécifique de pointe (microscopes électroniques haute résolution à configuration analytique) ii) la faible concentration des éléments à détecter, iii) la fragilité des échantillons biologiques soumis aux contraintes du faisceau d'électrons et enfin iv) la stabilité des éléments à détecter durant les processus de préparation des échantillons. En dépit de ces challenges techniques de taille, l'utilisation des modes d'imagerie chimique en biologie reste un atout fort dans la localisation détection identification et visualisation de structures cellulaires et assemblages moléculaires, qui sont des points clés de nombreuses questions biologiques. En exploitant les différentes propriétés physiques liées aux interactions entre le faisceau d'électrons et la matière biologique, la microscopie électronique en transmission à configurations analytique (META) reste une approche complémentaire et incontournable aux analyses biochimiques, moléculaires et chimiques ; elles permettent d'optimiser les études morphologiques aux échelles subcellulaires, d'établir des cartographies chimiques d'éléments endogènes ou exogènes, de renforcer le contraste donc l'imagerie. Véritable maillon pour la compréhension des relations structure fonction, la META est un outil indispensable aux études physio/pathologiques et toxicologiques. Dans ce contexte où l'imagerie chimique reste un atout fort et novateur pour la biologie, le projet CellSTEM propose la mise en oeuvre des approches d'imagerie chimique en microscopie électronique en transmission à travers les modes de balayage (STEM), les spectroscopies de perte d'énergie (EELS/EFTEM) et d'énergie dispersive (EDS) afin d'adresser comme volets applicatifs, la compréhension des mécanismes cellulaires qui conduisent au développement de pathologies cardiovasculaires et pulmonaires dans un contexte double physiopathologique d'une part et environnemental d'autre part. Avec plus de 17.5 millions de morts /an, les maladies cardio-vasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde (WHO, 2012) avec 4 décès sur 5 par infarctus du myocarde. Favorisées par des risques comportementaux (tabagisme, mauvaise alimentation obésité, maladies installées) elles sont accrues par les facteurs environnementaux (pollution atmosphérique, stress sonore et constituent une préoccupation sanitaire majeure par les pouvoirs publics. Le projet CellSTEM basé sur les apports de la META s'attachera, à évaluer des modifications ultrastructurales 1) de cellules endothéliales et cardiaques dans différents contextes pathologiques et 2) de cellules endothéliales et pulmonaires dans un contexte d'exposition à des stress environnementaux. (French)
    0 references
    In the field of material physics transmission electron microscopy, has undergone rapid developments in terms of high resolution and spatially resolved spectroscopy for about ten years. The current electron microscopes are equipped with probe aberration correctors, and efficient spectrometers that allow the use of high resolution scanning modes (STEM), energy loss spectroscopy (EELS), energy dispersion (EDS) and filtered imaging (EFTEM). Thus, thanks to these technological advances, it is possible to access chemical composition and structural information at atomistic scales and have greatly contributed to increasing the knowledge of the structural-function-properties of inorganic materials. While these high-resolution and chemical imaging approaches are widely applied to the field of material physics, they remain poorly transposed to biological systems, for several reasons: the need for advanced specific instrumentation (high resolution electronic microscopes with analytical configuration) ii) low concentration of elements to be detected, iii) fragility of biological samples subject to electron beam stresses, and finally iv) stability of the elements to be detected during sample preparation processes. Despite these significant technical challenges, the use of chemical imaging modes in biology remains a strong asset in the localisation of identification and visualisation of cellular structures and molecular assemblies, which are key points of many biological questions. By exploiting the different physical properties related to interactions between the electron beam and biological matter, electron microscopy with analytical configurations (META) remains a complementary and unavoidable approach to biochemical, molecular and chemical analyses; they optimise morphological studies at subcellular scales, establish chemical mappings of endogenous or exogenous elements, and thus enhance the contrast of imaging. A true link to the understanding of functional structure relationships, META is an indispensable tool for physio/pathological and toxicological studies. In this context, where chemical imaging remains a strong and innovative asset for biology, the CellSTEM project proposes the implementation of chemical imaging approaches in transmission electron microscopy through scanning modes (STEM), energy loss spectroscopy (EELS/EFTEM) and dispersive energy (EDS) to address as application components an understanding of the cellular mechanisms that lead to the development of cardiovascular and pulmonary pathologies in a dual physiopathological and environmental context. With more than 17,5 million deaths/year, cardiovascular disease is the world’s leading cause of death (WHO, 2012) with 4 out of 5 deaths from myocardial infarction. Encouraged by behavioural risks (smoking, poor diet obesity, installed diseases) they are increased by environmental factors (air pollution, noise stress and constitute a major health concern by the public authorities. The CellSTEM project based on META inputs will focus on assessing ultrastructural changes 1) endothelial and cardiac cells in different pathological contexts, and 2) endothelial and lung cells in a context of exposure to environmental stress. (English)
    point in time
    18 November 2021
    readability score
    0.2222612030071194
    0 references
    Im Bereich der Materialphysik hat die Transmissionselektronenmikroskopie seit etwa zehn Jahren schnelle Entwicklungen in Bezug auf hohe Auflösung und räumlich gelöste Spektroskopien erlebt. Die heutigen elektronischen Mikroskope sind mit Sensoraberrationskorrektoren und leistungsstarken Spektrometern ausgestattet, die die Verwendung von Hochauflösungs-Scan-Modi (STEM), Energieverlustspektroskopien (EELS), Energiedispersion (EDS) und gefilterter Bildgebung (EFTEM) ermöglichen. So ist es dank dieser technischen Fortschritte möglich, auf chemische Zusammensetzungs- und Strukturinformationen in den atomistischen Leitern zuzugreifen und hat wesentlich dazu beigetragen, das Wissen über die Struktur-Funktions-Eigenschaften anorganischer Materialien zu erweitern. Diese hochauflösenden und chemischen Imaging-Ansätze werden zwar weitgehend auf den Bereich der Materialphysik angewandt, sind aber aus mehreren Gründen nur wenig auf biologische Systeme übertragbar: I) die Notwendigkeit, eine spezifische, hochauflösende Instrumentierung (analytische hochauflösende Elektronenmikroskope) zu haben, ii) die geringe Konzentration der zu ermittelnden Elemente, iii) die Zerbrechlichkeit biologischer Proben, die den Belastungen des Elektronenstrahls ausgesetzt sind, und iv) die Stabilität der während der Probenvorbereitung zu ermittelnden Elemente. Trotz dieser großen technischen Herausforderungen bleibt die Verwendung chemischer Bildgebungsmethoden in der Biologie ein starker Vorteil bei der Lokalisierung Erkennung und Visualisierung von Zellstrukturen und Molekularverbindungen, die Schlüsselpunkte vieler biologischer Fragen sind. Durch die Nutzung der verschiedenen physikalischen Eigenschaften im Zusammenhang mit den Wechselwirkungen zwischen Elektronenstrahl und biologischem Material ist die Transmissionselektronenmikroskopie mit analytischer Konfiguration (META) nach wie vor ein ergänzender und unverzichtbarer Ansatz für biochemische, molekulare und chemische Analysen. Sie ermöglichen die Optimierung von morphologischen Untersuchungen auf subzellulären Skalen, die Erstellung chemischer Kartierung endogener oder exogener Elemente, wodurch der Kontrast verstärkt wird. Als Bindeglied für das Verständnis von Funktionsstrukturbeziehungen ist META ein unverzichtbares Werkzeug für physiologische/pathologische und toxikologische Studien. In diesem Zusammenhang, in dem die chemische Bildgebung nach wie vor ein starker und innovativer Vorteil für die Biologie ist, schlägt das CellSTEM-Projekt die Umsetzung chemischer Bildgebungsansätze in der elektronischen Mikroskopie im Transmissionsmodus (STEM), Energieverlustspektroskopien (EELS/EFTEM) und Dispersionsenergie (EDS) vor, um als Anwendungsbereiche das Verständnis der zellulären Mechanismen zu adressieren, die zur Entwicklung kardiovaskulärer und pulmonaler Pathologien in einem doppelten physiopathologischen und ökologischen Kontext führen. Mit mehr als 17,5 Millionen Todesfällen pro Jahr sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen die weltweit größte Todesursache (WHO, 2012) mit 4 von 5 Todesfällen durch Herzinfarkt. Sie werden durch Verhaltensrisiken (Rauchen, schlechte Ernährung von Fettleibigkeit, installierte Krankheiten) durch Umweltfaktoren (Luftverschmutzung, Lärmbelastung) verstärkt und stellen ein wichtiges Gesundheitsproblem der öffentlichen Hand dar. Das CellSTEM-Projekt auf der Grundlage der META-Einfuhren wird sich mit der Bewertung ultrastruktureller Veränderungen 1) von Endothel- und Herzzellen in verschiedenen pathologischen Kontexten und 2) von Endothel- und Lungenzellen im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Umweltstress befassen. (German)
    point in time
    1 December 2021
    0 references
    Op het gebied van materiële fysica transmissie elektronenmicroscopie, heeft ondergaan snelle ontwikkelingen in termen van hoge resolutie en ruimtelijk opgelost spectroscopie voor ongeveer tien jaar. De huidige elektronenmicroscopen zijn uitgerust met sondeafwijkingscorrecties en efficiënte spectrometers die het gebruik van hoge resolutieaftastenmodi (STEM), energieverliesspectroscopie (EELS), energiedispersie (EDS) en gefilterde beeldvorming (EFTEM) toestaan. Dankzij deze technologische vooruitgang is het dus mogelijk om toegang te krijgen tot chemische samenstelling en structurele informatie op atomistische schaal en hebben ze in hoge mate bijgedragen tot het vergroten van de kennis van de structuur-functie-eigenschappen van anorganische materialen. Hoewel deze hoge resolutie en chemische beeldvorming benaderingen op grote schaal worden toegepast op het gebied van de materiële fysica, ze blijven slecht omgezet in biologische systemen, om verschillende redenen: de noodzaak van geavanceerde specifieke instrumentatie (elektronische microscopen met hoge resolutie met analytische configuratie), ii) lage concentratie van elementen die moeten worden gedetecteerd, iii) kwetsbaarheid van biologische monsters die onder elektronenbundelspanningen vallen, en ten slotte iv) stabiliteit van de elementen die tijdens de monstervoorbereiding moeten worden gedetecteerd. Ondanks deze belangrijke technische uitdagingen blijft het gebruik van chemische beeldvormingsmodi in de biologie een sterke troef in de lokalisatie van identificatie en visualisatie van cellulaire structuren en moleculaire samenstellingen, die belangrijke punten zijn van veel biologische vragen. Door gebruik te maken van de verschillende fysische eigenschappen die verband houden met interacties tussen de elektronenbundel en biologisch materiaal, blijft elektronenmicroscopie met analytische configuraties (META) een complementaire en onvermijdelijke benadering van biochemische, moleculaire en chemische analyses; ze optimaliseren morfologische studies op subcellulaire schalen, stellen chemische mappings van endogene of exogene elementen vast en verbeteren zo het contrast van beeldvorming. META is een echt verband met het begrip van functionele structuurrelaties en is een onmisbaar instrument voor fysiologische/pathologische en toxicologische studies. In deze context, waar chemische beeldvorming een sterke en innovatieve troef blijft voor biologie, stelt het CellSTEM-project de implementatie voor van chemische beeldvormingsbenaderingen in transmissie-elektronenmicroscopie via scanmodi (STEM), energieverliesspectroscopie (EELS/EFTEM) en dispersieve energie (EDS) om als toepassingscomponenten inzicht te krijgen in de cellulaire mechanismen die leiden tot de ontwikkeling van cardiovasculaire en longpathologieën in een duale fysiopathologische en milieucontext. Met meer dan 17,5 miljoen sterfgevallen/jaar is hart- en vaatziekten ’s werelds belangrijkste doodsoorzaak (WHO, 2012) met 4 van de 5 sterfgevallen door myocardinfarct. Aangemoedigd door gedragsrisico’s (rook, slecht dieet obesitas, geïnstalleerde ziekten) worden ze verhoogd door milieufactoren (luchtverontreiniging, geluidsstress en vormen zij een groot gezondheidsprobleem voor de overheid. Het CellSTEM-project op basis van META-inputs zal zich richten op het beoordelen van ultrastructurele veranderingen 1) endotheel- en hartcellen in verschillende pathologische contexten, en 2) endotheel- en longcellen in een context van blootstelling aan omgevingsstress. (Dutch)
    point in time
    6 December 2021
    0 references
    Nel campo della microscopia elettronica di trasmissione fisica dei materiali, ha subito rapidi sviluppi in termini di alta risoluzione e spettroscopia spaziale risolta per circa dieci anni. Gli attuali microscopi elettroni sono dotati di correttori di aberrazione sonda e di spettrometri efficienti che consentono l'uso di modalità di scansione ad alta risoluzione (STEM), spettroscopia a perdita di energia (EELS), dispersione energetica (EDS) e imaging filtrato (EFTEM). Così, grazie a questi progressi tecnologici, è possibile accedere alla composizione chimica e alle informazioni strutturali su scala atomistica e hanno notevolmente contribuito ad accrescere la conoscenza delle proprietà strutturali-funzionali dei materiali inorganici. Sebbene questi approcci ad alta risoluzione e di imaging chimico siano ampiamente applicati al campo della fisica dei materiali, essi rimangono scarsamente recepiti nei sistemi biologici, per diversi motivi: necessità di strumentazione specifica avanzata (microscopi elettronici ad alta risoluzione con configurazione analitica) ii) bassa concentrazione di elementi da rilevare, iii) fragilità dei campioni biologici soggetti a sollecitazioni del fascio di elettroni e infine iv) stabilità degli elementi da rilevare durante i processi di preparazione del campione. Nonostante queste notevoli sfide tecniche, l'uso di metodi di imaging chimico in biologia rimane un elemento importante nella localizzazione dell'identificazione e visualizzazione delle strutture cellulari e degli assiemi molecolari, che sono punti chiave di molte questioni biologiche. Sfruttando le diverse proprietà fisiche legate alle interazioni tra il fascio di elettroni e la materia biologica, la microscopia elettronica con configurazioni analitiche (META) rimane un approccio complementare e inevitabile alle analisi biochimiche, molecolari e chimiche; ottimizzano gli studi morfologici su scale subcellulari, stabiliscono mappature chimiche di elementi endogeni o esogeni e quindi migliorano il contrasto dell'imaging. Vero legame con la comprensione delle relazioni funzionali della struttura, META è uno strumento indispensabile per studi fisiologici/patologici e tossicologici. In questo contesto, dove l'imaging chimico rimane una risorsa forte e innovativa per la biologia, il progetto CellSTEM propone l'implementazione di approcci per l'imaging chimico nella microscopia elettronica di trasmissione attraverso modalità di scansione (STEM), la spettroscopia di perdita di energia (EELS/EFTEM) e l'energia dispersiva (EDS) per affrontare come componenti applicativi una comprensione dei meccanismi cellulari che portano allo sviluppo di patologie cardiovascolari e polmonari in un duplice contesto fisiopatico e ambientale. Con oltre 17,5 milioni di decessi all'anno, le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte al mondo (OMS, 2012) con 4 decessi su 5 per infarto miocardico. Incoraggiati dai rischi comportamentali (fumo, scarsa obesità alimentare, malattie installate) sono aumentati da fattori ambientali (inquinamento atmosferico, stress acustico e costituiscono una delle principali preoccupazioni per la salute delle autorità pubbliche. Il progetto CellSTEM basato sugli input META si concentrerà sulla valutazione dei cambiamenti ultrastrutturali 1) cellule endoteliali e cardiache in diversi contesti patologici e 2) cellule endoteliali e polmonari in un contesto di esposizione allo stress ambientale. (Italian)
    point in time
    13 January 2022
    0 references
    En el campo de la microscopía electrónica de transmisión de la física material, ha experimentado rápidos desarrollos en términos de alta resolución y espectroscopia resuelta espacialmente durante unos diez años. Los microscopios electrónicos actuales están equipados con correctores de aberración de sonda y espectrómetros eficientes que permiten el uso de modos de escaneo de alta resolución (STEM), espectroscopia de pérdida de energía (EELS), dispersión de energía (EDS) e imágenes filtradas (EFTEM). Así, gracias a estos avances tecnológicos, es posible acceder a la composición química y a la información estructural a escalas atomísticas y han contribuido en gran medida a aumentar el conocimiento de las propiedades estructurales-funcionales de los materiales inorgánicos. Aunque estos enfoques de alta resolución y de imágenes químicas se aplican ampliamente al campo de la física material, siguen siendo poco transpuestos a los sistemas biológicos, por varias razones: necesidad de instrumentación específica avanzada (microscopios electrónicos de alta resolución con configuración analítica) ii) baja concentración de elementos a detectar, iii) fragilidad de muestras biológicas sometidas a tensiones por haz de electrones, y iv) estabilidad de los elementos que deben detectarse durante los procesos de preparación de la muestra. A pesar de estos importantes desafíos técnicos, el uso de modos de imagen química en la biología sigue siendo un fuerte activo en la localización de la identificación y visualización de estructuras celulares y ensamblajes moleculares, que son puntos clave de muchas cuestiones biológicas. Al explotar las diferentes propiedades físicas relacionadas con las interacciones entre el haz de electrones y la materia biológica, la microscopia electrónica con configuraciones analíticas (META) sigue siendo un enfoque complementario e inevitable de los análisis bioquímicos, moleculares y químicos; optimizan los estudios morfológicos a escalas subcelulares, establecen mapas químicos de elementos endógenos o exógenos y mejoran así el contraste de la imagen. Un verdadero vínculo con la comprensión de las relaciones de estructura funcional, META es una herramienta indispensable para estudios fisiológicos/patológicos y toxicológicos. En este contexto, donde la imagen química sigue siendo un activo fuerte e innovador para la biología, el proyecto CellSTEM propone la implementación de enfoques de imagen química en microscopia electrónica de transmisión a través de modos de escaneo (STEM), espectroscopia de pérdida de energía (EELS/EFTEM) y energía dispersiva (EDS) para abordar como componentes de aplicación una comprensión de los mecanismos celulares que conducen al desarrollo de patologías cardiovasculares y pulmonares en un contexto fisiopatológico y ambiental dual. Con más de 17,5 millones de muertes al año, las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte del mundo (OMS, 2012) con 4 de cada 5 muertes por infarto de miocardio. Alentados por los riesgos de comportamiento (tabaco, obesidad en la dieta deficiente, enfermedades instaladas), se ven aumentados por factores medioambientales (contaminación atmosférica, estrés sonoro y constituyen una preocupación importante para la salud de las autoridades públicas). El proyecto CellSTEM basado en los aportes del META se centrará en evaluar los cambios ultraestructurales 1) las células endoteliales y cardíacas en diferentes contextos patológicos, y 2) las células endoteliales y pulmonares en un contexto de exposición al estrés ambiental. (Spanish)
    point in time
    14 January 2022
    0 references
    Valdkonnas materjali füüsika edastamise elektronmikroskoopia, on läbinud kiire arengu poolest kõrge resolutsiooniga ja ruumiliselt lahendatud spektroskoopia umbes kümme aastat. Praegused elektronmikroskoobid on varustatud sondi aberratsiooni korrektoritega ja tõhusate spektromeetritega, mis võimaldavad kasutada kõrge resolutsiooniga skaneerimisrežiime (STEM), energiakao spektroskoopiat (EELS), energiadispersiooni (EDS) ja filtreeritud pildistamist (EFTEM). Tänu nendele tehnoloogilistele edusammudele on aatomiskaalal võimalik saada keemilist koostist ja struktuuriteavet ning see on aidanud oluliselt suurendada teadmisi anorgaaniliste materjalide struktuuri-funktsionaalsete omaduste kohta. Kuigi neid kõrge resolutsiooniga ja keemilise pildistamise lähenemisviise kasutatakse laialdaselt materjalifüüsika valdkonnas, on need endiselt halvasti üle võetud bioloogilistesse süsteemidesse mitmel põhjusel: vajadus täiustatud eriaparatuuri järele (kõrgresolutsiooniga elektroonilised mikroskoobid analüütilise konfiguratsiooniga), ii) tuvastatavate elementide madal kontsentratsioon, iii) elektronkiire pingetele alluvate bioloogiliste proovide habras ja iv) proovi ettevalmistamise käigus tuvastatavate elementide stabiilsus. Vaatamata nendele olulistele tehnilistele väljakutsetele on keemiliste kujutiste kasutamine bioloogias jätkuvalt oluline väärtus rakustruktuuride ja molekulaarlülituste identifitseerimise ja visualiseerimise lokaliseerimisel, mis on paljude bioloogiliste küsimuste põhipunktid. Kasutades elektronkiire ja bioloogilise aine koostoimega seotud erinevaid füüsikalisi omadusi, jääb elektronmikroskoopia analüütilise konfiguratsiooniga (META) täiendavaks ja vältimatuks lähenemisviisiks biokeemilistele, molekulaar- ja keemilistele analüüsidele; nad optimeerivad morfoloogilisi uuringuid rakusisestel skaaladel, loovad endogeensete või eksogeensete elementide keemilisi kaardistamisi ja suurendavad seega kujutise kontrastsust. Tõeline seos funktsionaalsete struktuurisuhete mõistmisega, META on füsio-patoloogiliste ja toksikoloogiliste uuringute hädavajalik vahend. Selles kontekstis, kus keemiline pildistamine jääb bioloogia jaoks tugevaks ja uuenduslikuks varaks, tehakse CellSTEM-projektis ettepanek rakendada keemilise pildistamise lähenemisviise ülekande elektronmikroskoopias skaneerimisrežiimide (STEM), energiakao spektroskoopia (EELS/EFTEM) ja dispergiivse energia (EDS) kaudu, et käsitleda rakenduskomponentidena arusaamist rakumehhanismidest, mis viivad südame-veresoonkonna ja kopsupatoloogiate tekkeni kahes füsiopatoloogilises ja keskkonnakontekstis. Enam kui 17,5 miljoni surmajuhtumiga aastas on südame-veresoonkonna haigused maailma suurim surmapõhjus (WHO, 2012) ja 4 surma 5st müokardiinfarkti tõttu. Käitumisriskid (suitsetamine, toitumise halb ülekaalulisus, sisseostetavad haigused) suurendavad neid keskkonnategurid (õhusaaste, mürastress) ning kujutavad endast riigiasutuste suurt terviseprobleemi. META sisenditel põhinevas CellSTEM-projektis keskendutakse ultrahelimuutuste hindamisele 1) endoteeli- ja südamerakkudele erinevates patoloogilistes kontekstides ning 2) endoteelirakkudele ja kopsurakkudele kokkupuute kontekstis keskkonnastressiga. (Estonian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Materialinės fizikos perdavimo elektronų mikroskopijos srityje jau maždaug dešimt metų sparčiai vystėsi didelės skiriamosios gebos ir erdviai išsprendžiamos spektroskopijos. Dabartiniai elektronų mikroskopai turi zondo aberacijos korektorius ir efektyvius spektrometrai, kurie leidžia naudoti didelės skiriamosios gebos skenavimo režimus (STEM), energijos nuostolių spektroskopiją (EELS), energijos dispersiją (EDS) ir filtruotą vaizdą (EFTEM). Taigi, dėl šių technologijų pažangos galima pasiekti cheminę sudėtį ir struktūrinę informaciją atominėse skalėse ir labai prisidėjo prie žinių apie neorganinių medžiagų struktūrines-funkcines savybes. Nors šie didelės skiriamosios gebos ir cheminio vizualizavimo metodai plačiai taikomi medžiagų fizikos srityje, jie vis dar prastai perkeliami į biologines sistemas dėl kelių priežasčių: reikia pažangios specialios matavimo priemonės (didelės skiriamosios gebos elektroninių mikroskopų su analitine konfigūracija), ii) mažos aptiktinų elementų koncentracijos, iii) biologinių mėginių trapumo esant elektronų pluošto įtempiams ir galiausiai iv) elementų, kurie turi būti aptikti ruošiant mėginį, stabilumo. Nepaisant šių didelių techninių iššūkių, cheminio vaizdo gavimo būdų naudojimas biologijos srityje tebėra didelis privalumas nustatant ir vizualizuojant ląstelių struktūras ir molekulinius mazgus, kurie yra pagrindiniai daugelio biologinių klausimų aspektai. Išnaudojant skirtingas fizines savybes, susijusias su elektronų pluošto ir biologinės medžiagos sąveika, elektronų mikroskopija su analitine konfigūracija (META) išlieka papildomu ir neišvengiamu požiūriu į biocheminę, molekulinę ir cheminę analizę; jie optimizuoja poląstelinių svarstyklių morfologinius tyrimus, nustato endogeninių ar išorinių elementų cheminius žemėlapius ir tokiu būdu padidina vaizdo kontrastą. Tikra sąsaja su funkcinės struktūros santykių supratimu, META yra nepakeičiama fizio/patologinių ir toksikologinių tyrimų priemonė. Atsižvelgiant į tai, kai cheminis vizualizavimas išlieka stipriu ir novatorišku biologijos turtu, pagal CellSTEM projektą siūloma taikyti cheminio vaizdo gavimo metodus perdavimo elektronų mikroskopijoje (STEM), energijos nuostolių spektroskopijoje (EELS/EFTEM) ir dispersinėje energijai (EDS), siekiant kaip taikymo komponentus atsižvelgti į ląstelių mechanizmų, kurie lemia širdies ir kraujagyslių bei plaučių patologijų vystymąsi dvejopame fiziopatologiniame ir aplinkos kontekste, supratimą. Su daugiau nei 17,5 milijonų mirčių per metus, širdies ir kraujagyslių ligos yra pagrindinė mirties priežastis pasaulyje (PSO, 2012) su 4 iš 5 mirčių nuo miokardo infarkto. Skatinamas elgesio rizikos (rūkymas, prastas mitybos nutukimas, instaliuotos ligos), jas didina aplinkos veiksniai (oro tarša, triukšmo krūvis) ir tai kelia didelį valdžios institucijų susirūpinimą sveikatai. „CellSTEM“ projektas, pagrįstas META įėjimais, bus sutelktas į ultrastruktūrinių pokyčių vertinimą 1) endotelio ir širdies ląstelių skirtingais patologiniais kontekstais ir 2) endotelio ir plaučių ląstelių poveikio aplinkos streso kontekste. (Lithuanian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    U području fizike materijala prijenos elektron mikroskopije, je doživjela brz razvoj u smislu visoke razlučivosti i prostorno riješen spektroskopije za oko deset godina. Trenutni elektronski mikroskopi opremljeni su ispravljačima aberacije sonde i učinkovitim spektrometrima koji omogućuju korištenje načina skeniranja visoke razlučivosti (STEM), spektroskopije gubitka energije (EELS), disperzije energije (EDS) i filtriranog snimanja (EFTEM). Stoga je zahvaljujući tom tehnološkom napretku moguće pristupiti kemijskom sastavu i strukturnim informacijama na atomističkim ljestvicama te su uvelike pridonijeli povećanju znanja o strukturno-funkcionalnim svojstvima anorganskih materijala. Iako se ti pristupi visoke rezolucije i kemijskog snimanja široko primjenjuju na područje fizike materijala, oni su i dalje slabo preneseni u biološke sustave iz nekoliko razloga: potrebu za naprednim specifičnim instrumentima (elektronički mikroskopi visoke razlučivosti s analitičkom konfiguracijom) ii. otkrivanje niske koncentracije elemenata, iii. krhkost bioloških uzoraka izloženih naprezanjima snopa elektrona i, naposljetku, iv. stabilnost elemenata koje treba otkriti tijekom postupaka pripreme uzorka. Unatoč tim značajnim tehničkim izazovima, upotreba kemijskih načina snimanja u biologiji i dalje je velika prednost u lokalizaciji identifikacije i vizualizacije staničnih struktura i molekularnih sklopova, što su ključne točke mnogih bioloških pitanja. Korištenjem različitih fizičkih svojstava povezanih s interakcijama između snopa elektrona i biološke tvari, elektronska mikroskopija s analitičkim konfiguracijama (META) ostaje komplementarni i neizbježni pristup biokemijskim, molekularnim i kemijskim analizama; oni optimiziraju morfološke studije na podstaničnim ljestvicama, uspostavljaju kemijsko mapiranje endogenih ili egzogenih elemenata i time povećavaju kontrast snimanja. Kao istinska poveznica s razumijevanjem odnosa funkcionalne strukture, META je neophodan alat za fizioterapijska/patološka i toksikološka istraživanja. U tom kontekstu, u kojem kemijsko snimanje ostaje snažno i inovativno sredstvo za biologiju, u okviru projekta CellSTEM predlaže se provedba pristupa kemijskom snimanju u prijenosnoj elektronskoj mikroskopiji putem načina skeniranja (STEM), spektroskopijom gubitka energije (EELS/EFTEM) i disperzivnom energijom (EDS) kako bi se, kao komponente primjene, obuhvatilo razumijevanje staničnih mehanizama koji dovode do razvoja kardiovaskularnih i plućnih patologija u dvostrukom fiziopatološkom i ekološkom kontekstu. S više od 17,5 milijuna smrtnih slučajeva godišnje, kardiovaskularna bolest je vodeći svjetski uzrok smrti (WHO, 2012) s 4 od 5 smrtnih slučajeva od infarkta miokarda. Potaknuti bihevioralnim rizicima (pušenje, loša pretilost prehrane, ugrađene bolesti) povećavaju ih okolišni čimbenici (onečišćenje zraka, stres zbog buke i velika zabrinutost javnih tijela za zdravlje). Projekt CellSTEM na temelju podataka META bit će usmjeren na procjenu ultrastrukturnih promjena 1) endotela i srčanih stanica u različitim patološkim kontekstima i 2) endotela i plućnih stanica u kontekstu izloženosti stresu iz okoliša. (Croatian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Στον τομέα της υλικής φυσικής μετάδοσης ηλεκτρονίων μικροσκοπία, έχει υποστεί ταχεία ανάπτυξη όσον αφορά την υψηλή ανάλυση και χωρικά διαχωρισμένη φασματοσκοπία για περίπου δέκα χρόνια. Τα τρέχοντα ηλεκτρονικά μικροσκόπια είναι εξοπλισμένα με διορθωτές εκτροπής καθετήρων και αποτελεσματικούς φασματογράφους που επιτρέπουν τη χρήση τρόπων σάρωσης υψηλής ανάλυσης (STEM), φασματοσκοπίας απώλειας ενέργειας (EELS), διασποράς ενέργειας (EDS) και φιλτραρισμένης απεικόνισης (EFTEM). Έτσι, χάρη σε αυτές τις τεχνολογικές εξελίξεις, είναι δυνατή η πρόσβαση σε χημική σύνθεση και δομικές πληροφορίες σε ατομιστικές κλίμακες και έχουν συμβάλει σημαντικά στην αύξηση των γνώσεων σχετικά με τις δομικές-λειτουργικές ιδιότητες των ανόργανων υλικών. Ενώ αυτές οι προσεγγίσεις υψηλής ανάλυσης και χημικής απεικόνισης εφαρμόζονται ευρέως στον τομέα της υλικής φυσικής, εξακολουθούν να μην μεταφέρονται επαρκώς στα βιολογικά συστήματα, για διάφορους λόγους: την ανάγκη για προηγμένα ειδικά όργανα (ηλεκτρονικά μικροσκόπια υψηλής ανάλυσης με αναλυτική διαμόρφωση) ii) χαμηλή συγκέντρωση στοιχείων προς ανίχνευση, iii) ευθραυστότητα βιολογικών δειγμάτων που υπόκεινται σε καταπονήσεις δέσμης ηλεκτρονίων και, τέλος, iv) σταθερότητα των στοιχείων που πρέπει να ανιχνευθούν κατά τις διαδικασίες προετοιμασίας του δείγματος. Παρά τις σημαντικές αυτές τεχνικές προκλήσεις, η χρήση των τρόπων χημικής απεικόνισης στη βιολογία παραμένει ισχυρό πλεονέκτημα για τον εντοπισμό και την απεικόνιση των κυτταρικών δομών και των μοριακών συνελεύσεων, που αποτελούν βασικά σημεία πολλών βιολογικών ζητημάτων. Αξιοποιώντας τις διαφορετικές φυσικές ιδιότητες που σχετίζονται με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της δέσμης ηλεκτρονίων και της βιολογικής ύλης, η ηλεκτρονική μικροσκοπία με αναλυτικές διαμορφώσεις (META) παραμένει μια συμπληρωματική και αναπόφευκτη προσέγγιση των βιοχημικών, μοριακών και χημικών αναλύσεων· βελτιστοποιούν τις μορφολογικές μελέτες σε υποκυτταρικές κλίμακες, θεσπίζουν χημικές αντιγραφές ενδογενών ή εξωγενών στοιχείων και, ως εκ τούτου, ενισχύουν την αντίθεση της απεικόνισης. Μια πραγματική σύνδεση με την κατανόηση των σχέσεων λειτουργικής δομής, το META είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για φυσιο-παθολογικές και τοξικολογικές μελέτες. Σε αυτό το πλαίσιο, όπου η χημική απεικόνιση παραμένει ισχυρό και καινοτόμο πλεονέκτημα για τη βιολογία, το έργο CellSTEM προτείνει την εφαρμογή προσεγγίσεων χημικής απεικόνισης στη μικροσκοπία ηλεκτρονίων μετάδοσης μέσω τρόπων σάρωσης (STEM), φασματοσκοπίας απώλειας ενέργειας (EELS/EFTEM) και διασποράς ενέργειας (EDS) προκειμένου να αντιμετωπιστεί ως συστατικό εφαρμογής η κατανόηση των κυτταρικών μηχανισμών που οδηγούν στην ανάπτυξη καρδιαγγειακών και πνευμονικών παθολογιών σε διττό φυσιοπαθολογικό και περιβαλλοντικό πλαίσιο. Με περισσότερους από 17,5 εκατομμύρια θανάτους/έτος, η καρδιαγγειακή νόσος είναι η κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως (ΠΟΥ, 2012) με 4 στους 5 θανάτους από έμφραγμα του μυοκαρδίου. Ενθαρρύνονται από τους κινδύνους συμπεριφοράς (κάπνισμα, κακή διατροφή παχυσαρκία, εγκατεστημένες ασθένειες) αυξάνονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες (ρύπανση του αέρα, ηχητική καταπόνηση και αποτελούν σημαντικό πρόβλημα για την υγεία από τις δημόσιες αρχές. Το έργο CellSTEM που βασίζεται στις εισροές META θα επικεντρωθεί στην αξιολόγηση των υπερδομικών μεταβολών 1) των ενδοθηλιακών και καρδιακών κυττάρων σε διαφορετικά παθολογικά πλαίσια, και 2) των ενδοθηλιακών και πνευμονικών κυττάρων σε ένα πλαίσιο έκθεσης στο περιβαλλοντικό στρες. (Greek)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    V oblasti prenosu materiálovej fyziky elektrónová mikroskopia prešla rýchlym vývojom z hľadiska vysokého rozlíšenia a priestorovo rozriešenej spektroskopie asi desať rokov. Súčasné elektrónové mikroskopy sú vybavené korektormi aberácie sondy a účinnými spektrometrami, ktoré umožňujú používanie režimov skenovania s vysokým rozlíšením (STEM), spektroskopie energetických strát (EELS), rozptylu energie (EDS) a filtrovaného zobrazovania (EFTEM). Vďaka tomuto technologickému pokroku je teda možné získať prístup k chemickému zloženiu a štrukturálnym informáciám v atómových mierkach a výrazne prispeli k zvýšeniu vedomostí o vlastnostiach anorganických materiálov. Hoci sa tieto prístupy s vysokým rozlíšením a chemickým zobrazovaním široko uplatňujú v oblasti materiálovej fyziky, zostávajú nedostatočne transponované do biologických systémov, a to z niekoľkých dôvodov: potreba pokročilého špecifického prístrojového vybavenia (elektronické mikroskopy s vysokým rozlíšením s analytickou konfiguráciou), ii) nízka koncentrácia prvkov, ktoré sa majú zistiť, iii) krehkosť biologických vzoriek vystavených namáhaniu elektrónovým lúčom a napokon iv) stabilita prvkov, ktoré sa majú zistiť počas procesov prípravy vzoriek. Napriek týmto významným technickým výzvam zostáva používanie režimov chemického zobrazovania v biológii silným prínosom pri lokalizácii identifikácie a vizualizácie bunkových štruktúr a molekulárnych zostáv, ktoré sú kľúčovými bodmi mnohých biologických otázok. Využitím rôznych fyzikálnych vlastností súvisiacich s interakciou medzi elektrónovým lúčom a biologickou hmotou zostáva elektrónová mikroskopia s analytickými konfiguráciami (META) komplementárnym a nevyhnutným prístupom k biochemickej, molekulárnej a chemickej analýze; optimalizujú morfologické štúdie na subcelulárnych šupinách, zavádzajú chemické mapovanie endogénnych alebo exogénnych prvkov, a tým zvyšujú kontrast zobrazovania. META je neodmysliteľným nástrojom pre fyzio-patologické a toxikologické štúdie, keďže ide o skutočnú súvislosť s chápaním vzťahov funkčnej štruktúry. V tejto súvislosti, keď chemické zobrazovanie zostáva silným a inovatívnym prínosom pre biológiu, projekt CellSTEM navrhuje zavedenie prístupov chemického zobrazovania v mikroskopii prenosových elektrónov prostredníctvom skenovacích režimov (STEM), spektroskopie energetických strát (EELS/EFTEM) a disperznej energie (EDS) s cieľom riešiť ako aplikačné zložky pochopenie bunkových mechanizmov, ktoré vedú k rozvoju kardiovaskulárnych a pľúcnych patológií v duálnom fyziopatologickom a environmentálnom kontexte. S viac ako 17,5 milióna úmrtí ročne je kardiovaskulárne ochorenie hlavnou príčinou úmrtí na svete (WHO, 2012) so 4 z 5 úmrtí na infarkt myokardu. Podnecované rizikami správania (fajčenie, zlá strava obezita, inštalované choroby) ich zvyšujú environmentálne faktory (znečisťovanie ovzdušia, hlukový stres a verejné orgány predstavujú veľký zdravotný problém. Projekt CellSTEM založený na vstupoch META sa zameria na hodnotenie ultraštrukturálnych zmien 1) endoteliálnych a srdcových buniek v rôznych patologických kontextoch a 2) endotelových a pľúcnych buniek v kontexte vystavenia environmentálnemu stresu. (Slovak)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Materiaalifysiikan siirtoelektronimikroskopian alalla on tapahtunut nopeaa kehitystä korkean erotuskyvyn ja alueellisesti ratkaistun spektroskopian osalta noin kymmenen vuoden ajan. Nykyiset elektronimikroskoopit on varustettu anturipoikkeavuuskorjaimilla ja tehokkailla spektrometreillä, jotka mahdollistavat korkean resoluution skannaustilojen (STEM), energiahäviöspektroskopian (EELS), energiahajonnan (EDS) ja suodatetun kuvantamisen (EFTEM) käytön. Näin ollen näiden teknologisten edistysaskeleiden ansiosta kemiallista koostumusta ja rakenteellisia tietoja on mahdollista saada atomistisessa mittakaavassa, ja ne ovat merkittävästi lisänneet tietämystä epäorgaanisten materiaalien rakenteellisista ja toiminnallisista ominaisuuksista. Vaikka näitä korkean resoluution ja kemiallisen kuvantamisen lähestymistapoja sovelletaan laajalti materiaalifysiikan alalla, ne on siirretty huonosti biologisiin järjestelmiin useista syistä: tarve edistyneille erityislaitteille (korkearesoluutioiset elektroniset mikroskoopit, joissa on analyyttinen konfiguraatio), ii) havaittavien alkuaineiden pieni pitoisuus, iii) elektronisuihkun jännityksen alaisten biologisten näytteiden hauraus ja lopuksi iv) näytteen valmisteluprosessin aikana havaittavien elementtien stabiilisuus. Näistä merkittävistä teknisistä haasteista huolimatta kemiallisten kuvantamismuotojen käyttö biologiassa on edelleen vahva voimavara solurakenteiden ja molekyylikokoonpanojen tunnistamisen ja visualisoinnin lokalisoinnissa, jotka ovat monien biologisten kysymysten keskeisiä kohtia. Elektronimikroskopia analyysikonfiguraatioiden kanssa (META) on edelleen täydentävä ja väistämätön lähestymistapa biokemiallisiin, molekyyli- ja kemiallisiin analyyseihin, koska elektronisuihkun ja biologisen aineen väliseen vuorovaikutukseen liittyviä fysikaalisia ominaisuuksia hyödynnetään. ne optimoivat morfologisia tutkimuksia subsellulaarisissa asteikoissa, laativat kemiallisia kartoituksia endogeenisistä tai eksogeenisistä alkuaineista ja lisäävät siten kuvantamisen kontrastia. META on todellinen yhteys toiminnallisten rakennesuhteiden ymmärtämiseen, ja se on välttämätön väline fysio-patologisissa ja toksikologisissa tutkimuksissa. Tässä yhteydessä, jossa kemiallinen kuvantaminen on edelleen vahva ja innovatiivinen voimavara biologialle, CellSTEM-hankkeessa ehdotetaan kemiallisten kuvantamismenetelmien käyttöönottoa siirtoelektronimikroskopiassa skannaustiloissa (STEM), energiahäviöspektroskopialla (EELS/EFTEM) ja dispergoivalla energialla (EDS), jotta sovelluskomponentteina voidaan käsitellä sellaisten solumekanismien ymmärtämistä, jotka johtavat sydän- ja verisuonitautien ja keuhkopatologisten patologioiden kehittymiseen sekä fysiopatologisessa että ympäristötilanteessa. Sydän- ja verisuonitaudit ovat maailman johtava kuolinsyy (WHO, 2012) yli 17,5 miljoonaa kuolemantapausta vuodessa, ja sydäninfarktiin kuoli neljä viidestä. Käyttäytymisriskit (tupakointi, ruokavalion liikalihavuus, asennetut sairaudet) lisäävät niitä ympäristötekijöiden (ilmansaasteet, melustressi) vuoksi, ja viranomaiset aiheuttavat suurta huolta terveydestä. META-panoksiin perustuvassa CellSTEM-hankkeessa keskitytään arvioimaan ultrarakenteellisia muutoksia 1) endoteeli- ja sydänsoluja eri patologisissa olosuhteissa ja 2) endoteeli- ja keuhkosoluja ympäristön stressille altistumisen yhteydessä. (Finnish)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    W dziedzinie fizyki materiałowej mikroskopia elektronowa, przeszła szybki rozwój pod względem wysokiej rozdzielczości i przestrzennej spektroskopii od około dziesięciu lat. Obecne mikroskopy elektronowe są wyposażone w korektory aberracji sondy oraz wydajne spektrometry, które umożliwiają korzystanie z trybów skanowania o wysokiej rozdzielczości (STEM), spektroskopii strat energii (EELS), dyspersji energii (EDS) i filtrowanego obrazowania (EFTEM). Dzięki tym postępom technologicznym możliwe jest zatem uzyskanie dostępu do składu chemicznego i informacji strukturalnych na skalę atomową i w znacznym stopniu przyczyniły się do zwiększenia wiedzy na temat właściwości konstrukcyjno-funkcyjnych materiałów nieorganicznych. Chociaż te podejścia do obrazowania o wysokiej rozdzielczości i obrazowania chemicznego są szeroko stosowane w dziedzinie fizyki materialnej, pozostają one słabo transponowane do systemów biologicznych z kilku powodów: konieczność wykrycia zaawansowanego oprzyrządowania specyficznego (mikroskopy elektroniczne o wysokiej rozdzielczości z konfiguracją analityczną) ii) wykrycia niskiego stężenia pierwiastków, (iii) kruchości próbek biologicznych podlegających naprężeniom wiązki elektronów oraz iv) stabilności pierwiastków, które mają być wykryte podczas procesu przygotowania próbki. Pomimo tych istotnych wyzwań technicznych wykorzystanie w biologii metod obrazowania chemicznego pozostaje silnym atutem w lokalizacji identyfikacji i wizualizacji struktur komórkowych i zespołów molekularnych, które są kluczowymi punktami wielu kwestii biologicznych. Wykorzystując różne właściwości fizyczne związane z interakcjami między wiązką elektronów a materią biologiczną, mikroskopia elektronowa z konfiguracjami analitycznymi (META) pozostaje uzupełniającym i nieuniknionym podejściem do analiz biochemicznych, molekularnych i chemicznych; optymalizują badania morfologiczne w skali subkomórkowej, tworzą mapy chemiczne pierwiastków endogennych lub egzogennych, a tym samym zwiększają kontrast obrazowania. META jest prawdziwym powiązaniem ze zrozumieniem relacji struktury funkcjonalnej. Meta jest niezbędnym narzędziem badań fizjologicznych/patologicznych i toksykologicznych. W tym kontekście, w przypadku gdy obrazowanie chemiczne pozostaje silnym i innowacyjnym atutem biologii, w ramach projektu CellSTEM proponuje się wdrożenie podejść do obrazowania chemicznego w mikroskopii elektronowej transmisyjnej poprzez tryby skanowania (STEM), spektroskopię strat energii (EELS/EFTEM) i energię dyspersyjną (EDS), aby uwzględnić jako składniki zastosowania zrozumienie mechanizmów komórkowych, które prowadzą do rozwoju patologii sercowo-naczyniowej i płucnej w podwójnym kontekście fizjopatologicznym i środowiskowym. Z ponad 17,5 miliona zgonów rocznie, choroby sercowo-naczyniowe jest wiodącą na świecie przyczyną zgonu (WHO, 2012) z 4 na 5 zgonów z powodu zawału mięśnia sercowego. Zagrożenia behawioralne (palenie, słaba otyłość w diecie, choroby zainstalowane) zwiększają się o czynniki środowiskowe (zanieczyszczenie powietrza, stres związany z hałasem i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ze strony władz publicznych). Projekt CellSTEM oparty na danych META skupi się na ocenie zmian ultrastrukturalnych 1) komórek śródbłonka i serca w różnych kontekstach patologicznych oraz 2) komórek śródbłonka i płuc w kontekście narażenia na stres środowiskowy. (Polish)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Az anyagfizika átviteli elektronmikroszkópia területén gyors fejlődésen ment keresztül a nagyfelbontású és térbelileg megoldott spektroszkópia körülbelül tíz éve. A jelenlegi elektronmikroszkópok szonda aberrációs korrektorokkal és hatékony spektrométerekkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik a nagyfelbontású szkennelési módok (STEM), az energiaveszteség spektroszkópia (EELS), az energiaszórás (EDS) és a szűrt képalkotás (EFTEM) használatát. Így e technológiai fejlődésnek köszönhetően atomi léptékben is lehetséges a kémiai összetételhez és a szerkezeti információkhoz való hozzáférés, és nagyban hozzájárult a szervetlen anyagok szerkezeti-funkciós tulajdonságaival kapcsolatos ismeretek bővítéséhez. Bár ezeket a nagy felbontású és kémiai képalkotási megközelítéseket széles körben alkalmazzák az anyagfizika területén, továbbra is rosszul ültetik át őket a biológiai rendszerekre, több okból is: fejlett specifikus műszerek (nagyfelbontású elektronikus mikroszkópok analitikai konfigurációval) ii. a kimutatandó elemek alacsony koncentrációja, iii. az elektronsugár-feszítésnek kitett biológiai minták törékenysége, és végül iv. a minta-előkészítési folyamatok során kimutatandó elemek stabilitása. E jelentős technikai kihívások ellenére a kémiai képalkotási módok biológiában való használata továbbra is jelentős előnyt jelent a sejtszerkezetek és a molekuláris molekuláris szerkezetek azonosításának és megjelenítésének lokalizálásában, ami számos biológiai kérdés kulcsfontosságú pontja. Az elektronsugár és a biológiai anyagok közötti kölcsönhatásokhoz kapcsolódó különböző fizikai tulajdonságok kiaknázásával az analitikai konfigurációkkal (META) végzett elektronmikroszkópia a biokémiai, molekuláris és kémiai elemzések kiegészítő és elkerülhetetlen megközelítése marad; optimalizálják a szubcelluláris skálán végzett morfológiai vizsgálatokat, létrehozzák az endogén vagy exogén elemek kémiai feltérképezését, és ezáltal fokozzák a képalkotás kontrasztját. A funkcionális szerkezeti kapcsolatok megértéséhez való igaz kapcsolat, a META nélkülözhetetlen eszköz a fiziológiás/patológiai és toxikológiai vizsgálatokhoz. Ebben az összefüggésben, ahol a kémiai képalkotás továbbra is erős és innovatív eszköz a biológia számára, a CellSTEM projekt a kémiai képalkotó megközelítések alkalmazását javasolja átviteli elektronmikroszkópiában szkennelési módok (STEM), energiaveszteség spektroszkópia (EELS/EFTEM) és diszperzív energia (EDS) révén annak érdekében, hogy alkalmazáskomponensként megértsék azokat a sejtmechanizmusokat, amelyek a szív- és érrendszeri és tüdőbetegségek kialakulásához vezetnek kettős fiziopatológiai és környezeti környezetben. Több mint 17,5 millió haláleset/év, a szív- és érrendszeri betegségek a világ vezető halálokok (WHO, 2012), 4 az 5 halálesetek myocardialis infarctus. A viselkedési kockázatok (dohányzás, rossz táplálkozási elhízás, beépített betegségek) a környezeti tényezők (levegőszennyezés, zajterhelés) miatt fokozódnak, és a hatóságok komoly egészségügyi problémát jelentenek. A META inputokon alapuló CellSTEM projekt középpontjában az ultrastrukturális változások értékelése áll, 1) az endothel és a szívsejtek különböző kóros összefüggésekben, valamint 2) endothel és tüdősejtek környezeti stressznek való kitettséggel összefüggésben. (Hungarian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    V oblasti materiálové fyziky přenosové elektronové mikroskopie prošla rychlým vývojem z hlediska vysokého rozlišení a prostorově vyřešené spektroskopie asi deset let. Současné elektronové mikroskopy jsou vybaveny korektory aberace sondy a účinnými spektrometry, které umožňují použití režimů skenování s vysokým rozlišením (STEM), spektroskopie ztrát energie (EELS), rozptylu energie (EDS) a filtrovaného zobrazování (EFTEM). Díky tomuto technologickému pokroku je tedy možné získat přístup k chemickému složení a strukturálním informacím v atomistickém měřítku a významně přispěly ke zvýšení znalostí o strukturně-funkčních vlastnostech anorganických materiálů. Zatímco tyto přístupy s vysokým rozlišením a chemickým zobrazováním jsou široce uplatňovány v oblasti materiálové fyziky, zůstávají špatně přeneseny na biologické systémy, a to z několika důvodů: potřeba pokročilého specifického přístrojového vybavení (elektronické mikroskopy s vysokým rozlišením s analytickou konfigurací), ii) nízká koncentrace prvků, které mají být detekovány, iii) křehkost biologických vzorků vystavených namáhání elektronovým svazkem a konečně iv) stabilita prvků, které mají být zjištěny během procesů přípravy vzorků. Navzdory těmto významným technickým problémům zůstává používání režimů chemického zobrazování v biologii silným přínosem při lokalizaci identifikace a vizualizace buněčných struktur a molekulárních sestav, které jsou klíčovými body mnoha biologických otázek. Využíváním různých fyzikálních vlastností souvisejících s interakcí mezi elektronovým svazkem a biologickou hmotou zůstává elektronová mikroskopie s analytickými konfiguracemi (META) doplňkovým a nevyhnutelným přístupem k biochemickým, molekulárním a chemickým analýzám; optimalizují morfologické studie v subcelulárních měřítkách, zavádějí chemické mapování endogenních nebo exogenních prvků, a tím zvyšují kontrast zobrazování. META je skutečným spojením s pochopením vztahů funkční struktury, což je nepostradatelný nástroj pro fyzio-patologické a toxikologické studie. V této souvislosti, kde chemické zobrazování zůstává silným a inovativním přínosem pro biologii, projekt CellSTEM navrhuje zavedení přístupů k chemickému zobrazování v mikroskopii přenosových elektronů prostřednictvím režimů skenování (STEM), spektroskopie ztrát energie (EELS/EFTEM) a disperzní energie (EDS) s cílem řešit jako aplikační složky porozumění buněčným mechanismům, které vedou k rozvoji kardiovaskulárních a plicních patologií v duální fyziopatologické a environmentální souvislosti. S více než 17,5 miliony úmrtí ročně je kardiovaskulární onemocnění hlavní příčinou úmrtí na světě (WHO, 2012) se 4 z 5 úmrtí v důsledku infarktu myokardu. Povzbuzována riziky chování (kouření, špatná obezita potravy, instalované nemoci) zvyšují faktory životního prostředí (znečišťování ovzduší, hlukový stres a představují pro veřejné orgány závažné zdravotní problémy. Projekt CellSTEM založený na vstupech META se zaměří na posouzení ultrastrukturálních změn 1) endoteliálních a srdečních buněk v různých patologických souvislostech a 2) endoteliálních a plicních buněk v souvislosti s expozicí stresu v životním prostředí. (Czech)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Materiālu fizikas pārraides elektronu mikroskopijas jomā ir notikušas straujas izmaiņas augstas izšķirtspējas un telpiski atrisinātas spektroskopijas ziņā apmēram desmit gadus. Pašreizējie elektronu mikroskopi ir aprīkoti ar zondes aberācijas korektoriem un efektīviem spektrometriem, kas ļauj izmantot augstas izšķirtspējas skenēšanas režīmus (STEM), enerģijas zudumu spektroskopiju (EELS), enerģijas dispersiju (EDS) un filtrētu attēlveidošanu (EFTEM). Tādējādi, pateicoties šiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem, ir iespējams piekļūt ķīmiskajam sastāvam un strukturālajai informācijai atomistiskajos svaros un ir ievērojami palīdzējuši uzlabot zināšanas par neorganisko materiālu strukturālajām funkcijām un īpašībām. Lai gan šīs augstas izšķirtspējas un ķīmiskās attēlveidošanas pieejas tiek plaši izmantotas materiālu fizikas jomā, tās joprojām ir slikti transponētas bioloģiskajās sistēmās vairāku iemeslu dēļ: vajadzību pēc progresīviem specifiskiem instrumentiem (augstas izšķirtspējas elektroniskajiem mikroskopiem ar analītisko konfigurāciju), ii) vāju detektējamo elementu koncentrāciju, iii) bioloģisko paraugu trauslumu, kas pakļauti elektronu staru kūļa spriegumam, un, visbeidzot, iv) to elementu stabilitāti, kas jānosaka paraugu sagatavošanas procesos. Neraugoties uz šīm būtiskajām tehniskajām problēmām, ķīmisko attēlveidošanas režīmu izmantošana bioloģijā joprojām ir spēcīga vērtība šūnu struktūru un molekulāro mezglu identifikācijas un vizualizācijas lokalizācijā, kas ir daudzu bioloģisko jautājumu galvenie punkti. Izmantojot dažādās fizikālās īpašības, kas saistītas ar elektronu staru kūļa un bioloģisko vielu mijiedarbību, elektronu mikroskopija ar analītiskajām konfigurācijām (META) joprojām ir savstarpēji papildinoša un nenovēršama pieeja bioķīmiskajām, molekulārajām un ķīmiskajām analīzēm; tie optimizē morfoloģiskos pētījumus apakššūnu skalās, nosaka endogēno vai eksogēno elementu ķīmisko kartēšanu un tādējādi uzlabo attēlveidošanas kontrastu. Patiesa saikne ar funkcionālās struktūras attiecību izpratni, META ir neaizstājams līdzeklis fizio/patoloģisko un toksikoloģisko pētījumu veikšanai. Šajā kontekstā, kur ķīmiskā attēlveidošana joprojām ir spēcīgs un novatorisks bioloģijas resurss, CellSTEM projektā ir ierosināts īstenot ķīmiskās attēlveidošanas pieejas transmisijas elektronu mikroskopijā, izmantojot skenēšanas režīmus (STEM), enerģijas zudumu spektroskopiju (EELS/EFTEM) un izkliedēto enerģiju (EDS), lai kā pielietojuma komponenti pievērstos izpratnei par šūnu mehānismiem, kas noved pie sirds un asinsvadu un plaušu patoloģiju attīstības divējādā fiziopatoloģiskā un vides kontekstā. Ar vairāk nekā 17,5 miljoniem nāves gadījumu gadā sirds un asinsvadu slimības ir pasaulē galvenais nāves cēlonis (PVO, 2012) ar 4 no 5 nāves gadījumiem no miokarda infarkta. To veicina uzvedības riski (smēķēšana, slikts uzturs, konstatētas slimības), ko pastiprina vides faktori (gaisa piesārņojums, troksnis un valsts iestāžu nopietnas bažas par veselību. CellSTEM projektā, kura pamatā ir META ieguldījumi, galvenā uzmanība tiks pievērsta ultrastrukturālo izmaiņu novērtēšanai 1) endotēlija un sirds šūnām dažādos patoloģiskos kontekstos un 2) endotēlija un plaušu šūnām saskarsmes ar vides stresu kontekstā. (Latvian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    I réimse na micreascópachta leictreon tarchurtha fisice ábhartha, tá forbairtí tapa déanta air maidir le speictreascópacht ardtaifigh agus réitithe go spásúil ar feadh thart ar dheich mbliana. Tá na micreascóip leictreon atá ann faoi láthair feistithe le ceartaitheoirí tóraíochta, agus speictriméadair éifeachtacha a cheadaíonn úsáid a bhaint as modhanna scanta ardtaifigh (STEM), speictreascópacht caillteanais fuinnimh (EELS), scaipeadh fuinnimh (EDS) agus íomháú scagtha (EFTEM). Dá bhrí sin, a bhuíochas leis an dul chun cinn teicneolaíoch seo, is féidir rochtain a fháil ar chomhdhéanamh ceimiceach agus ar fhaisnéis struchtúrach ar scálaí atomistice agus chuir sé go mór leis an eolas ar mhaoin struchtúrach feidhme ábhar neamhorgánach a mhéadú. Cé go gcuirtear na cineálacha cur chuige ardtaifigh agus íomháithe ceimiceacha seo i bhfeidhm go forleathan i réimse na fisice ábhair, tá siad fós trasuite go dona i gcórais bhitheolaíocha, ar chúiseanna éagsúla: an gá atá le hardionstraimeacht shonrach (micreascóip leictreonacha ardtaifigh le cumraíocht anailíseach) ii) tiúchan íseal na n-eilimintí atá le brath, iii) leochaileacht samplaí bitheolaíocha atá faoi réir strus léis leictreon, agus ar deireadh iv) cobhsaíocht na n-eilimintí atá le brath le linn próisis ullmhúcháin shamplacha. In ainneoin na ndúshlán teicniúil suntasach sin, is sócmhainn láidir fós é modhanna íomháithe ceimiceacha a úsáid sa bhitheolaíocht i logánú sainaitheanta agus léirshamhlaithe struchtúr ceallach agus cóimeálacha móilíneacha, ar príomhphointí iad de go leor ceisteanna bitheolaíocha. Trí leas a bhaint as na hairíonna fisiceacha éagsúla a bhaineann le hidirghníomhaíochtaí idir léas an leictreoin agus ábhar bitheolaíoch, leanann micreascópacht leictreon le cumraíochtaí anailíseacha (META) de bheith ina cur chuige comhlántach agus dosheachanta i leith anailísí bithcheimiceacha, móilíneacha agus ceimiceacha; déanann siad staidéir mhoirfeolaíocha a bharrfheabhsú ar scálaí focheallacha, déanann siad mapálacha ceimiceacha d’eilimintí inginiúla nó eisginiúla a bhunú, agus ar an gcaoi sin feabhsaíonn siad codarsnacht an íomháithe. Fíornasc leis an tuiscint ar chaidrimh struchtúir fheidhmiúla, is uirlis fíor-riachtanach é META le haghaidh staidéar fisice/paiteolaíoch agus tocsaineolaíochta. Sa chomhthéacs sin, i gcás ina bhfuil íomháú ceimiceach fós ina sócmhainn láidir nuálach don bhitheolaíocht, moltar sa tionscadal CellSTEM cur chuige íomháithe cheimiceacha a chur chun feidhme i micreascópacht leictreon tarchurtha trí mhodhanna scanacháin (STEM), speictreascópacht caillteanais fuinnimh (EELS/EFTEM) agus fuinneamh scaipthe (EDS) chun aghaidh a thabhairt, mar chomhpháirteanna cur i bhfeidhm, ar thuiscint ar na sásraí ceallacha as a dtagann forbairt paiteolaíochtaí cardashoithíoch agus scamhógacha i gcomhthéacs dé-fhisiméapatach agus comhshaoil. Le níos mó ná 17,5 milliún bás/bliain, is é galar cardashoithíoch an chúis bháis is mó ar domhan (EDS, 2012) le 4 as 5 bás ó infarction miócairdiach. Spreagtar iad ó rioscaí iompraíochta (murtall tobac, droch-aiste bia, galair suiteáilte) mar gheall ar thosca comhshaoil (truailliú aeir, strus torainn agus is cúis mhór imní do na húdaráis phoiblí iad ó thaobh na sláinte de. Díreoidh an tionscadal CellSTEM atá bunaithe ar ionchuir META ar mheasúnú a dhéanamh ar athruithe ultrastruchtúracha 1) cealla endothelial agus cairdiacha i gcomhthéacsanna paiteolaíocha éagsúla, agus 2) cealla endothelial agus scamhóg i gcomhthéacs nochta do strus comhshaoil. (Irish)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Na področju fizike prenosa materiala elektronska mikroskopija je doživela hiter razvoj v smislu visoke ločljivosti in prostorsko rešene spektroskopije za približno deset let. Trenutni elektronski mikroskopi so opremljeni s korektorji aberacije sond in učinkovitimi spektrometri, ki omogočajo uporabo načinov skeniranja visoke ločljivosti (STEM), spektroskopije izgube energije (EELS), disperzije energije (EDS) in filtriranega slikanja (EFTEM). Zaradi tega tehnološkega napredka je tako mogoče dostopati do kemijske sestave in strukturnih informacij na atomističnih ravneh in je veliko prispevalo k izboljšanju poznavanja strukturnih lastnosti anorganskih materialov. Medtem ko se ti pristopi visoke ločljivosti in kemičnega slikanja široko uporabljajo na področju fizike materialov, so še vedno slabo preneseni na biološke sisteme iz več razlogov: potreba po naprednih specifičnih instrumentih (elektronski mikroskopi visoke ločljivosti z analitično konfiguracijo) ii) nizka koncentracija elementov, ki jih je treba zaznati, iii) krhkost bioloških vzorcev, izpostavljenih napetostim z elektronskim žarkom, in nazadnje iv) stabilnost elementov, ki jih je treba zaznati med postopki priprave vzorca. Kljub tem pomembnim tehničnim izzivom je uporaba načinov kemičnega slikanja v biologiji še vedno močna prednost pri lokalizaciji identifikacije in vizualizacije celičnih struktur in molekularnih sklopov, ki so ključne točke številnih bioloških vprašanj. Z izkoriščanjem različnih fizikalnih lastnosti, povezanih z interakcijami med elektronskim snopom in biološko snovjo, elektronska mikroskopija z analitičnimi konfiguracijami (META) ostaja dopolnjujoč in neizogiben pristop k biokemijskim, molekularnim in kemičnim analizam; optimizirajo morfološke študije na podcelični lestvici, vzpostavljajo kemijsko kartiranje endogenih ali eksogenih elementov in tako povečujejo kontrast slikanja. META je prava povezava z razumevanjem razmerij funkcionalne strukture, zato je nepogrešljivo orodje za fiziološke/patološke in toksikološke študije. V zvezi s tem, kjer je kemično slikanje še vedno močno in inovativno sredstvo za biologijo, projekt CellSTEM predlaga izvajanje pristopov kemičnega slikanja v transmisijski elektronski mikroskopiji s pomočjo načinov skeniranja (STEM), spektroskopije izgube energije (EELS/EFTEM) in disperzivne energije (EDS), da bi kot komponente aplikacije obravnavali razumevanje celičnih mehanizmov, ki vodijo k razvoju srčnožilnih in pljučnih patologij v dvojnem fiziopatološkem in okoljskem kontekstu. Z več kot 17,5 milijona smrti/leto je kardiovaskularna bolezen glavni vzrok smrti na svetu (SZO, 2012) s 4 od 5 smrti zaradi miokardnega infarkta. Ker jih spodbujajo vedenjska tveganja (kajenje, slaba prehranska debelost, nameščene bolezni), jih povečujejo okoljski dejavniki (onesnaževanje zraka, obremenitev s hrupom in predstavljajo velik zdravstveni problem s strani javnih organov. Projekt CellSTEM, ki temelji na vložkih META, se bo osredotočil na ocenjevanje ultrastrukturnih sprememb 1) endotelijskih in srčnih celic v različnih patoloških kontekstih ter 2) endotelijskih in pljučnih celic v okviru izpostavljenosti okoljskemu stresu. (Slovenian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    В областта на материалната физика електронната микроскопия е претърпяла бързо развитие по отношение на висока разделителна способност и пространствено спектроскопия в продължение на около десет години. Настоящите електронни микроскопи са оборудвани с коригиращи устройства за аберация на сондата и ефективни спектрометри, които позволяват използването на режими на сканиране с висока разделителна способност (STEM), спектроскопия за загуба на енергия (EELS), енергийна дисперсия (EDS) и филтрирано изобразяване (EFTEM). По този начин, благодарение на този технологичен напредък, е възможно да се получи достъп до химическия състав и структурната информация в атомни мащаби и допринесоха значително за повишаване на познанията за структурните функционални свойства на неорганичните материали. Въпреки че тези подходи с висока разделителна способност и химически изображения се прилагат широко в областта на материалната физика, те остават слабо транспонирани в биологичните системи поради няколко причини: необходимостта от усъвършенствани специфични измервателни уреди (електронни микроскопи с висока разделителна способност с аналитична конфигурация), ii) ниска концентрация на елементи, iii) крехкост на биологичните проби, подложени на напрежения на електронния лъч, и накрая iv) стабилност на елементите, които трябва да бъдат открити по време на процесите на подготовка на пробите. Въпреки тези значителни технически предизвикателства, използването на химически режими на изобразяване в биологията продължава да бъде силно предимство в локализирането на идентификацията и визуализацията на клетъчните структури и молекулярните сглобки, които са ключови точки на много биологични въпроси. Чрез използване на различните физични свойства, свързани с взаимодействието между електронния лъч и биологичната материя, електронната микроскопия с аналитични конфигурации (META) остава допълващ и неизбежен подход към биохимичните, молекулярните и химичните анализи; те оптимизират морфологичните изследвания на субклетъчни скали, установяват химично картографиране на ендогенни или екзогенни елементи и по този начин подобряват контраста на изображенията. Истинска връзка с разбирането на функционалните структурни връзки, META е незаменим инструмент за физиологични/патологични и токсикологични изследвания. В този контекст, когато химическите изображения остават силен и иновативен актив за биологията, проектът CellSTEM предлага прилагането на подходи за химично изобразяване в трансмисионната електронна микроскопия чрез режими на сканиране (STEM), спектроскопия при загуба на енергия (EELS/EFTEM) и дисперсивна енергия (EDS), за да се разгледа като компоненти на приложението разбирането на клетъчните механизми, които водят до развитие на сърдечно-съдови и белодробни патологии в двоен физиопатологичен и екологичен контекст. С повече от 17,5 милиона смъртни случая годишно сърдечносъдовите заболявания са водещата причина за смърт в света (СЗО, 2012 г.) с 4 от 5 смъртни случая от инфаркт на миокарда. Насърчавани от поведенческите рискове (тютюнопушене, затлъстяване с лош хранителен режим, инсталирани заболявания), те се увеличават от фактори на околната среда (замърсяване на въздуха, шумов стрес) и представляват сериозен проблем за здравето от страна на публичните органи. Проектът CellSTEM, базиран на данни от META, ще се съсредоточи върху оценката на ултраструктурните промени 1) ендотелните и сърдечните клетки в различни патологични контексти и 2) ендотелиалните и белодробните клетки в контекста на излагането на стрес в околната среда. (Bulgarian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Fil-qasam tal-mikroskopija tal-elettroni tat-trażmissjoni tal-fiżika materjali, għaddiet minn żviluppi rapidi f’termini ta’ riżoluzzjoni għolja u spettroskopija solvuta ġeografikament għal madwar għaxar snin. Il-mikroskopji tal-elettroni attwali huma mgħammra b’tagħmir li jikkoreġi l-aberrazzjoni tas-sonda, u spettrometri effiċjenti li jippermettu l-użu ta’ modalitajiet ta’ skennjar b’riżoluzzjoni għolja (STEM), spettroskopija ta’ telf ta’ enerġija (EELS), dispersjoni tal-enerġija (EDS) u immaġni ffiltrata (EFTEM). Għalhekk, bis-saħħa ta’ dawn l-avvanzi teknoloġiċi, huwa possibbli li wieħed jaċċessa l-kompożizzjoni kimika u l-informazzjoni strutturali fuq skali atomistiċi u kkontribwixxa ħafna biex jiżdied l-għarfien tal-proprjetajiet tal-funzjoni strutturali tal-materjali inorganiċi. Filwaqt li dawn l-approċċi ta’ riżoluzzjoni għolja u ta’ immaġni kimika huma applikati b’mod wiesa’ fil-qasam tal-fiżika tal-materjal, dawn jibqgħu trasposti ħażin għal sistemi bijoloġiċi, għal diversi raġunijiet: il-ħtieġa għal strumentazzjoni speċifika avvanzata (mikroskopji elettroniċi b’riżoluzzjoni għolja b’konfigurazzjoni analitika) ii) konċentrazzjoni baxxa ta’ elementi li għandhom jiġu individwati, iii) fraġilità ta’ kampjuni bijoloġiċi soġġetti għal stress b’raġġ ta’ elettroni, u finalment iv) l-istabbiltà tal-elementi li għandhom jiġu individwati matul il-proċessi ta’ preparazzjoni tal-kampjuni. Minkejja dawn l-isfidi tekniċi sinifikanti, l-użu ta’ modi ta’ immaġni kimiċi fil-bijoloġija jibqa’ vantaġġ qawwi fil-lokalizzazzjoni tal-identifikazzjoni u l-viżwalizzazzjoni ta’ strutturi ċellulari u assemblaġġi molekulari, li huma punti ewlenin ta’ ħafna kwistjonijiet bijoloġiċi. Billi tisfrutta l-proprjetajiet fiżiċi differenti relatati mal-interazzjonijiet bejn ir-raġġ tal-elettroni u l-materja bijoloġika, il-mikroskopija tal-elettroni b’konfigurazzjonijiet analitiċi (META) tibqa’ approċċ komplementari u inevitabbli għall-analiżi bijokimika, molekulari u kimika; huma jottimizzaw l-istudji morfoloġiċi fuq skali subċellulari, jistabbilixxu mmappjar kimiku ta’ elementi endoġeni jew eżoġeni, u b’hekk itejbu l-kuntrast tal-immaġini. Rabta vera mal-fehim tar-relazzjonijiet tal-istruttura funzjonali, il-META hija għodda indispensabbli għall-istudji fiżjo/patoloġiċi u tossikoloġiċi. F’dan il-kuntest, fejn l-immaġni kimika tibqa’ assi b’saħħtu u innovattiv għall-bijoloġija, il-proġett CellSTEM jipproponi l-implimentazzjoni ta’ approċċi ta’ immaġni kimiċi fil-mikroskopija tal-elettroni tat-trażmissjoni (STEM), spettroskopija għat-telf tal-enerġija (EELS/EFTEM) u enerġija dispersiva (EDS) biex jiġi indirizzat bħala komponenti ta’ applikazzjoni fehim tal-mekkaniżmi ċellulari li jwasslu għall-iżvilupp ta’ patoloġiji kardjovaskulari u pulmonari f’kuntest fiżjopatoloġiku doppju u ambjentali. B’aktar minn 17,5 miljun mewt fis-sena, il-mard kardjovaskulari huwa l-kawża ewlenija tal-mewt fid-dinja (WHO, 2012) b’4 minn 5 imwiet minn infart mijokardijaku. Imħeġġa mir-riskji tal-imġiba (it-tipjip, id-dieta ħażina, l-obeżità, il-mard installat) jiżdiedu b’fatturi ambjentali (it-tniġġis tal-arja, l-istress akustiku u jikkostitwixxu tħassib serju għas-saħħa mill-awtoritajiet pubbliċi. Il-proġett CellSTEM ibbażat fuq inputs tal-META se jiffoka fuq il-valutazzjoni ta’ bidliet ultrastrutturali 1) ċelloli endoteljali u kardijaċi f’kuntesti patoloġiċi differenti, u 2) ċelloli endoteljali u tal-pulmun f’kuntest ta’ esponiment għal stress ambjentali. (Maltese)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    No campo da microscopia eletrônica de transmissão física de materiais, passou por rápidos desenvolvimentos em termos de alta resolução e espetroscopia espacialmente resolvida há cerca de dez anos. Os microscópios de elétrons atuais estão equipados com corretores de aberração de sonda e espectrômetros eficientes que permitem o uso de modos de varredura de alta resolução (STEM), espetroscopia de perda de energia (EELS), dispersão de energia (EDS) e imagens filtradas (EFTEM). Assim, graças a esses avanços tecnológicos, é possível aceder à composição química e à informação estrutural em escalas atomísticas e ter contribuído muito para aumentar o conhecimento das propriedades estruturais-funcionais dos materiais inorgânicos. Embora estas abordagens de imagem de alta resolução e química sejam amplamente aplicadas ao campo da física dos materiais, elas permanecem mal transpostas para sistemas biológicos, por várias razões: necessidade de instrumentação específica avançada (microscópios eletrónicos de alta resolução com configuração analítica) ii) baixa concentração de elementos a detetar, iii) fragilidade das amostras biológicas sujeitas a tensões por feixe de eletrões e, por último, iv) estabilidade dos elementos a detetar durante os processos de preparação das amostras. Apesar destes desafios técnicos significativos, o uso de modos de imagem química na biologia continua a ser um forte trunfo na localização da identificação e visualização de estruturas telemóveis e conjuntos moleculares, que são pontos-chave de muitas questões biológicas. Ao explorar as diferentes propriedades físicas relacionadas com as interações entre o feixe de eletrões e a matéria biológica, a microscopia eletrónica com configurações analíticas (META) continua a ser uma abordagem complementar e inevitável das análises bioquímicas, moleculares e químicas; eles otimizam estudos morfológicos em escalas subcelulares, estabelecem mapeamentos químicos de elementos endógenos ou exógenos e, assim, aumentam o contraste da imagem. Uma verdadeira ligação à compreensão das relações com a estrutura funcional, a META é uma ferramenta indispensável para estudos fisiopatológicos e toxicológicos. Neste contexto, onde a imagem química continua a ser um ativo forte e inovador para a biologia, o projeto CellSTEM propõe a implementação de abordagens de imagem química na microscopia eletrônica de transmissão através de modos de digitalização (STEM), espetroscopia de perda de energia (EELS/EFTEM) e energia dispersiva (EDS) para abordar como componentes de aplicação uma compreensão dos mecanismos telemóveis que levam ao desenvolvimento de patologias cardiovasculares e pulmonares num contexto fisiopatológico e ambiental duplo. Com mais de 17,5 milhões de mortes/ano, a doença cardiovascular é a principal causa de morte do mundo (OMS, 2012) com 4 em cada 5 mortes por infarto do miocárdio. Incentivados por riscos comportamentais (fumadores, obesidade alimentar deficiente, doenças instaladas) são aumentados por fatores ambientais (poluição do ar, stress acústico e constituem uma grande preocupação para a saúde por parte das autoridades públicas. O projeto CellSTEM ganza em entradas do META incidirá na avaliação de alterações ultraestruturais 1) células endoteliais e cardíacas em diferentes contextos patológicos e 2) células endoteliais e pulmonares em um contexto de exposição ao estresse ambiental. (Portuguese)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Inden for materiale fysik transmission elektronmikroskopi, har gennemgået en hurtig udvikling med hensyn til høj opløsning og rumligt løst spektroskopi i omkring ti år. De nuværende elektronmikroskoper er udstyret med sondeafvigelser og effektive spektrometre, der gør det muligt at anvende højopløsningsscanningstilstande (STEM), energitabsspektroskopi (EELS), energidispersion (EDS) og filtreret billeddannelse (EFTEM). Takket være disse teknologiske fremskridt er det således muligt at få adgang til kemisk sammensætning og strukturel information i atomistisk målestok og har i høj grad bidraget til at øge kendskabet til de strukturelle funktionsegenskaber ved uorganiske materialer. Selv om disse metoder med høj opløsning og kemisk billeddannelse anvendes bredt inden for materialefysik, er de fortsat dårligt overført til biologiske systemer af flere grunde: behovet for avanceret specifik instrumentering (højopløsningselektroniske mikroskoper med analytisk konfiguration) ii) lav koncentration af de elementer, der skal påvises, iii) skrøbelighed af biologiske prøver, der er udsat for elektronstrålebelastninger, og endelig iv) stabiliteten af de elementer, der skal påvises under prøveforberedelsesprocesserne. På trods af disse betydelige tekniske udfordringer er brugen af kemiske billeddannelsesformer i biologi fortsat et stærkt aktiv i lokaliseringen af identifikation og visualisering af cellulære strukturer og molekylære samlinger, som er centrale punkter i mange biologiske spørgsmål. Ved at udnytte de forskellige fysiske egenskaber i forbindelse med interaktioner mellem elektronstrålen og det biologiske stof er elektronmikroskopi med analytiske konfigurationer (META) fortsat en komplementær og uundgåelig tilgang til biokemiske, molekylære og kemiske analyser. de optimerer morfologiske undersøgelser på subcellulære skalaer, etablerer kemiske kortlægninger af endogene eller eksogene grundstoffer og forbedrer dermed billeddannelsens kontrast. En reel forbindelse til forståelsen af funktionelle struktur relationer, META er et uundværligt værktøj til fysiologiske/patologiske og toksikologiske undersøgelser. I denne forbindelse, hvor kemisk billeddannelse fortsat er et stærkt og innovativt aktiv for biologi, foreslår CellSTEM-projektet, at der indføres kemiske billeddannelsesmetoder i transmissionselektronmikroskopi ved hjælp af scanningsmetoder (STEM), energitabsspektroskopi (EELS/EFTEM) og dispersiv energi (EDS) for som applikationskomponenter at behandle en forståelse af de cellulære mekanismer, der fører til udvikling af kardiovaskulære og pulmonale patologier i en dobbelt fysiopatisk og miljømæssig sammenhæng. Med mere end 17,5 millioner dødsfald om året er hjerte-kar-sygdomme verdens førende dødsårsag (WHO, 2012) med 4 ud af 5 dødsfald som følge af myokardieinfarkt. Tilskyndes af adfærdsmæssige risici (rygning, dårlig kost fedme, installerede sygdomme) de øges af miljømæssige faktorer (luftforurening, støj stress og udgør en stor sundhedsmæssig bekymring af de offentlige myndigheder. CellSTEM-projektet baseret på META-input vil fokusere på at vurdere ultrastrukturelle ændringer 1) endotelceller og hjerteceller i forskellige patologiske sammenhænge og 2) endotel- og lungeceller i forbindelse med eksponering for miljøbelastning. (Danish)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    În domeniul microscopiei electronice de transmisie a fizicii materialelor, a suferit evoluții rapide în ceea ce privește spectroscopia de înaltă rezoluție și rezolvată spațial timp de aproximativ zece ani. Microscoapele electronice actuale sunt echipate cu corectori de aberație a sondei și spectrometre eficiente care permit utilizarea modurilor de scanare de înaltă rezoluție (STEM), spectroscopiei pierderilor de energie (EELS), dispersiei de energie (EDS) și imagisticii filtrate (EFTEM). Astfel, datorită acestor progrese tehnologice, este posibil să se acceseze compoziția chimică și informațiile structurale la scară atomistă și au contribuit în mare măsură la creșterea cunoștințelor privind proprietățile structurale-funcționale ale materialelor anorganice. Deși aceste abordări de înaltă rezoluție și de imagistică chimică sunt aplicate pe scară largă în domeniul fizicii materialelor, ele rămân slab transpuse în sistemele biologice, din mai multe motive: necesitatea unor instrumente specifice avansate (microscoape electronice de înaltă rezoluție cu configurație analitică) ii) concentrație scăzută de elemente care urmează să fie detectate, iii) fragilitatea probelor biologice supuse solicitărilor fasciculului de electroni și, în final, iv) stabilitatea elementelor care urmează să fie detectate în timpul proceselor de preparare a probelor. În ciuda acestor provocări tehnice semnificative, utilizarea modurilor de imagistică chimică în biologie rămâne un atu puternic în localizarea identificării și vizualizării structurilor celulare și a ansamblurilor moleculare, care sunt punctele cheie ale multor întrebări biologice. Prin exploatarea diferitelor proprietăți fizice legate de interacțiunile dintre fasciculul de electroni și materia biologică, microscopia electronică cu configurații analitice (META) rămâne o abordare complementară și inevitabilă a analizelor biochimice, moleculare și chimice; acestea optimizează studiile morfologice la solzi subcelulari, stabilesc cartografieri chimice ale elementelor endogene sau exogene, sporind astfel contrastul imagisticii. O adevărată legătură cu înțelegerea relațiilor structurale funcționale, META este un instrument indispensabil pentru studiile fizio-patologice și toxicologice. În acest context, în cazul în care imagistica chimică rămâne un activ puternic și inovator pentru biologie, proiectul CellSTEM propune implementarea abordărilor imagistice chimice în microscopia electronică de transmisie prin moduri de scanare (STEM), spectroscopia pierderilor de energie (EELS/EFTEM) și energia dispersivă (EDS) pentru a aborda ca componente ale aplicațiilor o înțelegere a mecanismelor celulare care conduc la dezvoltarea patologiilor cardiovasculare și pulmonare într-un context fiziopatologic și de mediu dual. Cu peste 17,5 milioane de decese/an, bolile cardiovasculare sunt principala cauză de deces din lume (OMS, 2012), cu 4 din 5 decese cauzate de infarctul miocardic. Sunt încurajați de riscurile comportamentale (fumatul, obezitatea săracă prin alimentație, bolile instalate) sunt sporite de factorii de mediu (poluarea aerului, stresul fonic și constituie o preocupare majoră pentru sănătate din partea autorităților publice. Proiectul CellSTEM bazat pe intrările META se va concentra pe evaluarea modificărilor ultrastructurale 1) celule endoteliale și cardiace în diferite contexte patologice și 2) celule endoteliale și pulmonare în contextul expunerii la stresul ambiental. (Romanian)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    Inom området materialfysik överföring elektronmikroskopi, har genomgått snabb utveckling när det gäller hög upplösning och rumsligt löst spektroskopi i cirka tio år. De nuvarande elektronmikroskopen är utrustade med sondavvikelsekorrigatorer och effektiva spektrometrar som möjliggör användning av högupplösande skanningslägen (STEM), energiförlustspektroskopi (EELS), energidispersion (EDS) och filtrerad bildbehandling (EFTEM). Tack vare dessa tekniska framsteg är det möjligt att få tillgång till kemisk sammansättning och strukturell information på atomistisk skala och har i hög grad bidragit till att öka kunskapen om oorganiska materials strukturella funktionsegenskaper. Även om dessa högupplösande och kemiska avbildningsmetoder tillämpas i stor utsträckning på området materialfysik, är de fortfarande dåligt överförda till biologiska system, av flera skäl: behovet av avancerad specifik instrumentering (elektroniska högupplösande mikroskop med analytisk konfiguration), ii) låg koncentration av element som ska detekteras, iii) sårbarhet hos biologiska prover som utsätts för elektronstrålespänningar och slutligen iv) stabilitet hos de element som ska detekteras under provberedningsprocesserna. Trots dessa betydande tekniska utmaningar är användningen av kemiska avbildningsmetoder inom biologin fortfarande en stor tillgång i lokaliseringen av identifiering och visualisering av cellstrukturer och molekylära sammansättningar, som är centrala punkter i många biologiska frågor. Genom att utnyttja de olika fysiska egenskaperna i samband med samspelet mellan elektronstrålen och den biologiska substansen förblir elektronmikroskopi med analytiska konfigurationer (META) en kompletterande och oundviklig metod för biokemiska, molekylära och kemiska analyser. de optimerar morfologiska studier på subcellulära skalor, upprättar kemiska kartläggningar av endogena eller exogena element, och därmed förbättrar kontrasten av avbildning. En sann länk till förståelsen av funktionella strukturrelationer, META är ett oumbärligt verktyg för fysiologiska/patologiska och toxikologiska studier. I detta sammanhang, där kemisk bildbehandling fortfarande är en stark och innovativ tillgång för biologi, föreslår CellSTEM-projektet att kemiska avbildningsmetoder införs i transmissionselektronmikroskopi genom skanningslägen (STEM), energiförlustspektroskopi (EELS/EFTEM) och dispersiv energi (EDS) för att som applikationskomponenter ta itu med en förståelse av de cellulära mekanismer som leder till utveckling av kardiovaskulära och pulmonella patologier i ett dubbelt fysiopatologiskt och miljömässigt sammanhang. Med över 17,5 miljoner dödsfall/år är hjärt- och kärlsjukdomar världens främsta dödsorsak (WHO, 2012) med 4 av 5 dödsfall till följd av hjärtinfarkt. De uppmuntras av beteenderisker (rökning, dålig kostfetma, installerade sjukdomar) och ökar på grund av miljöfaktorer (luftföroreningar, bullerstress) och utgör ett stort hälsoproblem för de offentliga myndigheterna. CellSTEM-projektet som bygger på META-ingångar kommer att fokusera på att bedöma ultrastrukturella förändringar 1) endotel- och hjärtceller i olika patologiska sammanhang och 2) endotel- och lungceller i ett sammanhang av exponering för miljöstress. (Swedish)
    point in time
    11 August 2022
    0 references
    date of last update
    7 December 2023
    0 references

    Identifiers

    French Kohesio ID
    18P02425
    0 references
     
    Retrieved from "https://linkedopendata.eu/w/index.php?title=Item:Q3681383&oldid=41406517"