École Polytechnique Fédérale de Lausannen tutkijat käyttivät nanoplasmoniikkaa tarkkailemaan
Proteiinierityksen visualisointi yhdessä solussa. Video: EPFL
Havaintoja varten tutkijat sijoittavat yksilönsolut mikroskooppisiin kuoppiin nanorakenteisella kullatulla sirulla. Sen jälkeen ne aiheuttavat plasmoniresonanssia sirun pinnalla. Nämä ovat elektronien resonanssivärähtelyjä, jotka tapahtuvat, kun pintaplasmonia virittää ulkoinen sähkömagneettinen aalto. Nämä vaihtelut mahdollistavat erittyvien aineiden kartoituksen niiden muodostuessa tarkkailemalla solujen muotoa ja liikettä.
Tutkijoiden menetelmä perustuu nanoplasmoniseen siruun1 cm²:n pinta-ala, joka koostuu miljoonista pienistä reikistä ja sadoista kammioista yksittäisiä kennoja varten. Siru on valmistettu nanorakenteisesta kultasubstraatista, joka on päällystetty ohuella polymeeriverkolla. Jokainen kammio on täytetty soluväliaineella, jotta solut pysyvät elossa ja terveinä kuvantamisprosessin aikana.
Sen sirun rakenne, jolla tutkimus suoritettiin. Kuva: Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering
Plasmoniresonanssi laukaiseevalonsäde, joka saa kulta-atomien elektronit värähtelemään. Nanorakenne on suunniteltu siten, että vain tietyt aallonpituudet voivat läpäistä sen. Kun jotain – kuten proteiinin eritystä – tapahtuu sirun pinnalla, se muuttaa läpäisevää valoa ja spektri siirtyy. Kuvasensori ja LED havaitsevat tällaiset muutokset.
Koska tämä menetelmä upottaa solut sisäänviljelyalustalla eikä vaadi muissa kuvantamistekniikoissa käytettyjä myrkyllisiä leimoja, tutkitut solut on helppo ottaa talteen. Tämä antaa menetelmälle suuren potentiaalin käytettäväksi lääkkeiden, rokotteiden ja muiden hoitomuotojen kehittämisessä, kirjoittajat huomauttavat. Sen avulla voidaan esimerkiksi tutkia, kuinka solut reagoivat erilaisiin hoitoihin yksilötasolla.
Lue lisää:
Uusi kuva Hubblesta hämmensi tutkijoita
Tiedemiehet ovat selvittäneet Ptolemaioksen salaperäisen käsikirjoituksen. Se oli piilotettu muun tekstin alle
Katso Marsin korkeimman resoluution kartta: 110 000 kuvaa ja 5,7 biljoonaa pikseliä
Kannessa: kuva elävistä soluista mikrosirusoluissa. Kuva: BIOS EPFL