Το MIT δημιουργεί μια μέθοδο απεικόνισης προϋπολογισμού με ακρίβεια 10 νανόμετρα

Μια νέα χαμηλού κόστους τεχνική απεικόνισης από μηχανικούς του MIT θα επιτρέψει στους επιστήμονες να απεικονίζουν ιούς και

ίσως ακόμη και μεμονωμένα βιομόρια.Βασίζεται σε μικροσκοπία διαστολής. Αυτή η προσέγγιση περιλαμβάνει την ενσωμάτωση βιολογικών δειγμάτων σε μια υδρογέλη και στη συνέχεια την επέκτασή τους πριν την απεικόνιση τους με μικροσκόπιο. Για τη νέα τεχνική απεικόνισης, οι ερευνητές ανέπτυξαν έναν νέο τύπο υδρογέλης. Το χαρακτηριστικό του είναι ότι υποστηρίζει μια πιο ομοιόμορφη διαμόρφωση. Αυτό με τη σειρά του επιτρέπει την απεικόνιση μικροσκοπικών βιολογικών δομών με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Αυτός ο βαθμός ακρίβειας θα βοηθήσει στη μελέτη των βασικών μοριακών αλληλεπιδράσεων που καθιστούν δυνατή τη ζωή, εξηγεί ο Έντουαρντ Μπόιντεν, καθηγητής στο MIT. 

Εργαστήρια σε όλο τον κόσμο έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνμικροσκοπία επέκτασης από τότε που το εργαστήριο του Boyden το εισήγαγε για πρώτη φορά το 2015. Με αυτήν την τεχνική, οι ερευνητές μεγεθύνουν φυσικά τα δείγματά τους σε περίπου τέσσερις φορές το γραμμικό τους μέγεθος πριν τα απεικονίσουν. Αυτό τους επιτρέπει να δημιουργούν εικόνες υψηλής ανάλυσης χωρίς ακριβό εξοπλισμό. 

Σε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε το 2017, το εργαστήριοΗ Boydena παρουσίασε ανάλυση περίπου 20 νανομέτρων χρησιμοποιώντας μια διαδικασία κατά την οποία τα δείγματα επεκτάθηκαν δύο φορές πριν από την απεικόνιση. Αυτή η προσέγγιση, καθώς και παλαιότερες εκδόσεις επέκτασης μικροσκοπίας, βασίζονται σε ένα απορροφητικό πολυμερές κατασκευασμένο από πολυακρυλικό νάτριο. Αυτά τα πηκτώματα διογκώνονται όταν εκτίθενται σε νερό. Ωστόσο, ένας από τους κρίσιμους περιορισμούς τους είναι ότι δεν είναι εντελώς ομοιόμορφοι στη δομή ή την πυκνότητα. Αυτή η ανισότητα οδηγεί σε ελαφρά παραμόρφωση του σχήματος του δείγματος κατά τη διάρκεια της επέκτασής του, γεγονός που περιορίζει την επιτεύξιμη ακρίβεια.

Για να το ξεπεράσει αυτό, το MIT έχει αναπτύξει ένα νέοgel - tetragel, το οποίο σχηματίζει μια πιο προβλέψιμη δομή. Συνδυάζοντας τετραεδρικά μόρια πολυαιθυλενογλυκόλης με τετραεδρικά πολυακρυλικά νάτριο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν μια δομή πλέγματος. Είναι πολύ πιο ομοιογενές από τις υδρογέλες πολυακρυλικού νατρίου που συντίθενται με ελεύθερες ρίζες που έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν.

Οι επιστήμονες έχουν δείξει την ακρίβεια της νέας προσέγγισηςστην απεικόνιση χρησιμοποιώντας το για να επεκτείνει τα σωματίδια του ιού απλού έρπητα τύπου 1 (HSV-1). Έχουν χαρακτηριστικό σφαιρικό σχήμα. Μετά την επέκταση των ιογενών σωματιδίων, οι ερευνητές συνέκριναν τα σχήματα με τα σχήματα που αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία. Αποδείχθηκε ότι η παραμόρφωση ήταν πολύ χαμηλότερη από ό, τι σε προηγούμενες εκδόσεις επεκτεινόμενης μικροσκοπίας. Αυτό κατέστησε δυνατή την επίτευξη ακρίβειας περίπου 10 νανομέτρων.

Διαβάστε περισσότερα

Το πιο θυελλώδες μέρος στη Γη: γιατί το Drake Passage είναι η πιο επικίνδυνη διαδρομή προς την Ανταρκτική

Η νέα ένωση ουρανίου σπάει ρεκόρ για ανώμαλη αγωγιμότητα

Το Mars Express βοήθησε να ανακαλύψει πού και πώς το νερό εξαφανίστηκε από τον Κόκκινο Πλανήτη