MIT vytváří metodu rozpočtového zobrazování s přesností 10 nanometrů

Nová nízkonákladová zobrazovací technika od inženýrů MIT umožní vědcům zobrazovat viry a

možná i jednotlivé biomolekuly.Je založen na expanzní mikroskopii. Tento přístup zahrnuje vložení biologických vzorků do hydrogelu a jejich rozšíření před zobrazením mikroskopem. Pro novou zobrazovací techniku ​​výzkumníci vyvinuli nový typ hydrogelu. Jeho zvláštností je, že podporuje jednotnější konfiguraci. To zase umožňuje zobrazení drobných biologických struktur s větší přesností.

Tento stupeň přesnosti pomůže při studiu základních molekulárních interakcí, které umožňují život, vysvětluje Edward Boyden, profesor na MIT. 

Laboratoře po celém světě začaly používatexpanzní mikroskopie od doby, kdy ji Boydenova laboratoř poprvé představila v roce 2015. Pomocí této techniky vědci fyzicky zvětší své vzorky na přibližně čtyřnásobek jejich lineární velikosti, než je zobrazí. To jim umožňuje vytvářet obrázky ve vysokém rozlišení bez drahého vybavení. 

V článku publikovaném v roce 2017 laboratořBoydena prokázala rozlišení asi 20 nanometrů pomocí procesu, při kterém byly vzorky před zobrazením dvakrát expandovány. Tento přístup, stejně jako dřívější verze expanzní mikroskopie, je založen na absorpčním polymeru vyrobeném z polyakrylátu sodného. Tyto gely při působení vody bobtnají. Jedním z jejich kritických omezení však je, že nejsou zcela jednotní ve struktuře nebo hustotě. Tato nerovnost vede k mírnému zkreslení tvaru vzorku během jeho expanze, což omezuje dosažitelnou přesnost.

K překonání tohoto problému vyvinulo MIT novýgel - tetragel, který tvoří předvídatelnější strukturu. Kombinací tetraedrických molekul polyethylenglykolu s tetraedrickými polyakryláty sodnými se vědcům podařilo vytvořit mřížkovou strukturu. Je mnohem homogennější než sodné polyakrylátové hydrogely syntetizované volnými radikály, které byly používány dříve.

Vědci prokázali přesnost nového přístupuk zobrazování jeho použitím k expanzi částic viru herpes simplex typu 1 (HSV-1). Mají charakteristický sférický tvar. Po rozšíření virových částic vědci porovnali tvary s tvary získanými pomocí elektronové mikroskopie. Ukázalo se, že zkreslení bylo mnohem nižší než v předchozích verzích rozšiřující se mikroskopie. To umožnilo dosáhnout přesnosti asi 10 nanometrů.

Přečtěte si více

Nejbláznivější místo na Zemi: proč je Drake Passage nejnebezpečnější cestou do Antarktidy

Nová sloučenina uranu překonává rekordy anomální vodivosti

Mars Express pomohl zjistit, kde a jak voda z Rudé planety zmizela