MIT stvara proračunsku metodu snimanja s točnošću od 10 nanometara

Nova jeftina tehnika snimanja inženjera MIT-a omogućit će znanstvenicima snimanje virusa i,

možda čak i pojedinačne biomolekule.Temelji se na ekspanzionoj mikroskopiji. Ovaj pristup uključuje ugrađivanje bioloških uzoraka u hidrogel i zatim njihovo širenje prije snimanja mikroskopom. Za novu tehniku ​​snimanja, istraživači su razvili novu vrstu hidrogela. Njegova značajka je da podržava ujednačeniju konfiguraciju. To pak omogućuje da se sićušne biološke strukture oslikaju s većom preciznošću.

Ovaj stupanj preciznosti pomoći će u proučavanju osnovnih molekularnih interakcija koje čine život mogućim, objašnjava Edward Boyden, profesor na MIT-u. 

Laboratoriji diljem svijeta počeli su ga koristitiekspanzijska mikroskopija otkako ju je Boydenov laboratorij prvi put predstavio 2015. S ovom tehnikom, istraživači fizički povećavaju svoje uzorke na otprilike četiri puta njihovu linearnu veličinu prije nego što ih slikaju. To im omogućuje stvaranje slika visoke rezolucije bez skupe opreme. 

U članku objavljenom 2017. laboratorijBoydena je demonstrirao rezoluciju od oko 20 nanometara pomoću postupka u kojem su uzorci dva puta prošireni prije snimanja. Ovaj pristup, kao i ranije verzije ekspanzijske mikroskopije, temelje se na upijajućem polimeru izrađenom od natrijevog poliakrilata. Ovi gelovi nabubre kad su izloženi vodi. Međutim, jedno od njihovih kritičnih ograničenja jest da nisu u potpunosti jednolični u strukturi ili gustoći. Ova neravnina dovodi do laganog izobličenja oblika uzorka tijekom njegovog širenja, što ograničava dostižnu točnost.

Kako bi se to prevladalo, MIT je razvio novigel - tetragel, koji tvori predvidljiviju strukturu. Kombiniranjem tetraedarskih molekula polietilen glikola s tetraedarskim natrijevim poliakrilatima, znanstvenici su uspjeli stvoriti rešetkastu strukturu. Mnogo je homogeniji od natrijevih poliakrilatnih hidrogelova sintetiziranih slobodnim radikalima koji su se ranije koristili.

Znanstvenici su pokazali točnost novog pristupana snimanje pomoću njega za širenje čestica virusa herpes simplex tipa 1 (HSV-1). Imaju karakterističan kuglasti oblik. Nakon širenja virusnih čestica, istraživači su usporedili oblike s oblicima dobivenim elektronskom mikroskopijom. Ispostavilo se da je izobličenje mnogo manje nego u prethodnim verzijama ekspanzijske mikroskopije. To je omogućilo postizanje točnosti od oko 10 nanometara.

Čitaj više

Najlujanije mjesto na Zemlji: zašto je prolaz Drake najopasniji put do Antarktike

Novi spoj urana ruši rekord u anomalnoj vodljivosti

Mars Express pomogao je otkriti gdje je i kako voda nestala s Crvenog planeta