В Стэнфорде создали микроскоп для наблюдения за клетками без меток — ScienceDaily
Исследователи Стэнфордского университета создали микроскопическую систему iISM, которая позволяет в реальном времени наблюдать движение и взаимодействие небольших структур внутри живых клеток без использования флуоресцентных меток. Как сообщает ScienceDaily, прибор обеспечивает разрешение примерно 120 нанометров — для метода визуализации без меток это беспрецедентный уровень детализации.
Сочетание двух методов
Технология называется Interferometric Image Scanning Microscopy, или iISM. Она сочетает интерферометрическую микроскопию рассеянного света и подходы, заимствованные из усовершенствованных конфокальных микроскопов. Лазер освещает клетку, а ее внутренние структуры рассеивают часть света. Из-за слабости такого сигнала система использует интерференцию для его усиления.
Команда также использовала матричный детектор, который собирает десятки или сотни изображений одного участка с разных ракурсов. Затем вычислительный метод объединяет эти измерения, повышая резкость, контрастность, точность и глубину изображения.
Меньше света и более длительные наблюдения
Многие современные методы микроскопии используют флуоресцентные вещества для маркировки отдельных структур клетки. Однако одновременно обычно можно маркировать лишь ограниченное количество объектов, а сигнал со временем может угасать из-за фотообесцвечивания. Кроме того, такие метки иногда могут влиять на поведение изучаемых структур.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
iISM позволяет следить за многими компонентами клетки в течение более длительного времени и требует существенно меньшей мощности освещения, чем сопоставимые высококонтрастные методы без меток. Более низкий уровень освещения снижает риск фотоповреждения живых клеток. Разработчики подчеркивают, что новая система должна дополнять, а не заменять флуоресцентную микроскопию.
Исследования лекарств, инфекций и растений
Описание разработки опубликовали в журнале Light: Science and Applications. Среди направлений, в которых систему уже применяют или планируют применять, — наблюдение за взаимодействием растительных клеток, грибов и бактерий, изучение проникновения противоопухолевого препарата в клетку, а также анализ изменения формы эритроцитов под воздействием малярийной инфекции.
Старшим автором работы является Уильям Э. Мёрнер, профессор химии Стэнфордского университета и лауреат Нобелевской премии по химии 2014 года за вклад в развитие флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения. Исследователи продолжают совершенствовать прибор, чтобы сделать его доступным для специалистов из разных областей биологии.
