Na Stanfordzie stworzono mikroskop do obserwacji komórek bez znaczników — ScienceDaily
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stworzyli system mikroskopowy iISM, który umożliwia obserwowanie w czasie rzeczywistym ruchu i interakcji drobnych struktur wewnątrz żywych komórek bez użycia znaczników fluorescencyjnych. Jak informuje ScienceDaily, urządzenie zapewnia rozdzielczość około 120 nanometrów — to bezprecedensowy poziom szczegółowości dla metody obrazowania bez znaczników.
Połączenie dwóch metod
Technologia nosi nazwę Interferometric Image Scanning Microscopy, czyli iISM. Łączy interferometryczną mikroskopię światła rozproszonego z podejściami zaczerpniętymi z zaawansowanych mikroskopów konfokalnych. Laser oświetla komórkę, a jej wewnętrzne struktury rozpraszają część światła. Ze względu na słabość tego sygnału system wykorzystuje interferencję, aby go wzmocnić.
Zespół zastosował również detektor matrycowy, który zbiera dziesiątki lub setki obrazów tego samego obszaru z różnych perspektyw. Następnie metoda obliczeniowa łączy te pomiary, zwiększając ostrość, kontrast, dokładność i głębię obrazu.
Mniej światła i dłuższe obserwacje
Wiele współczesnych metod mikroskopii wykorzystuje substancje fluorescencyjne do oznaczania poszczególnych struktur komórki. Jednocześnie zwykle można jednak oznaczyć tylko ograniczoną liczbę obiektów, a sygnał może z czasem zanikać wskutek fotowybielania. Ponadto takie znaczniki mogą czasem wpływać na zachowanie badanych struktur.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
iISM umożliwia śledzenie wielu komponentów komórki przez dłuższy czas i wymaga znacznie mniejszej mocy oświetlenia niż porównywalne bezznacznikowe metody o wysokim kontraście. Niższy poziom oświetlenia zmniejsza ryzyko fotouszkodzenia żywych komórek. Twórcy podkreślają, że nowy system ma uzupełniać, a nie zastępować mikroskopię fluorescencyjną.
Badania nad lekami, infekcjami i roślinami
Opis rozwiązania opublikowano w czasopiśmie Light: Science and Applications. Wśród kierunków, w których system jest już stosowany lub planuje się jego zastosowanie, są obserwacja interakcji komórek roślinnych, grzybów i bakterii, badanie przenikania leku przeciwnowotworowego do komórki, a także analiza zmian kształtu erytrocytów pod wpływem infekcji malarią.
Starszym autorem pracy jest William E. Moerner, profesor chemii na Uniwersytecie Stanforda i laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii z 2014 roku za wkład w rozwój fluorescencyjnej mikroskopii superrozdzielczej. Naukowcy nadal udoskonalają urządzenie, aby udostępnić je specjalistom z różnych dziedzin biologii.
