Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза усовершенствовали метод флюоресцентной микроскопии таким образом, что теперь с ее помощью можно снимать в высоком разрешении динамические процессы, происходящие в живом организме. О результатах своей работы ученые поделились в журнале Science, а пример визуализации динамических процессов, в качестве которого выступила съемка передвижения иммунных клеток в эмбрионе рыбки, был представлен в статье журнала Nature. Об этом сообщает интернет-издание Hi-News.
Благодаря нынешним возможностям световой микроскопии, в частности флюоресцентной микроскопии высокого разрешения, ученые могут рассматривать даже трехмерные фрагменты живых тканей. Ранние работы по преодолению дифракционного предела разрешения светового микроскопа и разработка методов неинвазивной флюоресцентной визуализации принадлежат Эрику Бетцигу, Штефану Хеллу и Уильяму Мернеру. За это ученые в 2014 году были удостоены Нобелевской премии по химии.
Исследователи решили на этом не останавливаться. Одной из последних разработок Бетцига стала флюоресцентная микроскопия плоскостного освещения (Light Sheet Fluorescence Microscopy), позволяющая визуализировать объемные живые биологические образцы в течение длительного времени. А ее модификация, микроскопия светового листа с дискретным освещением (Lattice Light Sheet Microscopy, LLSM), позволяет визуализировать быстрые динамические процессы. В основе двух методов лежит быстрое сканирование образца тонким плоским пучком света, позволяющее накапливать большое количество двумерных изображений, которые затем объединяют в трехмерную модель.
Команда Бетцига смогла обойти эти ограничения и представила комбинированную технику микроскопии, при помощи которой ученые смогли наблюдать за множеством разных процессов прямо внутри живого организма. Исследователи получили изображение движения клатриновых пузырьков, динамику клеточных органелл, рост отростков нервных клеток в формирующемся спинном мозге и перемещение иммунных клеток в эмбрионе модельной рыбки данио-рерио.
Для модернизации метода LLSM ученые использовали методы адаптивной оптики, применяемые в создании наземных телескопов, использующихся для астрономии. Команда Бетцига измеряла величину искажений при определении специальной флюоресцентной метки и корректировала их с помощью изменяемой формы адаптивного зеркала. Комбинированная техника получила название AO-LLSM. Уменьшить фототоксичность пучка удалось при помощи ограничения освещения только тонкой плоскостью образца без облучения его основного объема.
Ученые надеются, что их разработка поможет существенно продвинуться в исследовании клеток в их естественной среде. Сейчас команда думает над тем, как уменьшить стоимость подобного микроскопа и как сделать его более компактным. Пока же установка занимает трехметровый стол.
По информации https://stimul.online/news/mikroskop-vnutri-organizma-/
Обозрение "Terra & Comp".
