MIT tworzy budżetową metodę obrazowania z dokładnością do 10 nanometrów

Nowa, tania metoda obrazowania opracowana przez inżynierów z MIT pozwoli naukowcom obrazować wirusy i

Opiera się na mikroskopii ekspansyjnej.Podejście to polega na osadzeniu próbek biologicznych w hydrożelu, a następnie ich rozprężeniu przed zobrazowaniem ich za pomocą mikroskopu.Na potrzeby nowej metody obrazowania naukowcy opracowali nowy rodzaj hydrożelu.Jego osobliwością jest to, że obsługuje bardziej jednorodną konfigurację.To z kolei pozwala na dokładniejsze mapowanie maleńkich struktur biologicznych.

Ten stopień precyzji pomoże w badaniu podstawowych oddziaływań molekularnych, które umożliwiają życie, wyjaśniaEdward Boyden, profesor na MIT. 

Laboratoria na całym świecie używają mikroskopii rozszerzonej od czasu, gdy laboratorium Boydena po raz pierwszy wprowadziło ją w 2015 roku.Dzięki tej technice naukowcy fizycznie powiększają swoje próbki do około czterokrotnego rozmiaru liniowego przed ich obrazowaniem.Dzięki temu mogą tworzyć obrazy o wysokiej rozdzielczości bez drogiego sprzętu. 

W artykule opublikowanym w 2017 r. LaboratoriumBoydena zademonstrował rozdzielczość około 20 nanometrów, stosując proces, w którym próbki były dwukrotnie rozszerzane przed obrazowaniem. To podejście, jak również wcześniejsze wersje mikroskopii ekspansyjnej, oparte są na chłonnym polimerze wykonanym z poliakrylanu sodu. Te żele pęcznieją pod wpływem wody. Jednak jednym z ich krytycznych ograniczeń jest to, że nie są one całkowicie jednorodne pod względem struktury lub gęstości. Ta nierówność prowadzi do lekkiego zniekształcenia kształtu próbki podczas jej rozszerzania, co ogranicza osiągalną dokładność.

Aby temu zaradzić, MIT opracował nowy żel o nazwie tetragel, który tworzyŁącząc czworościenne cząsteczki glikolu helietylenowego z tetraedrycznymi poliakrylanami sodu, naukowcy byli w stanie stworzyć strukturę sieciową.Jest znacznie bardziej jednorodny niż stosowane wcześniej hydrożele poliakrylanu sodu z wolnymi rodnikami.

Naukowcy wykazali dokładność nowego podejściado obrazowania poprzez wykorzystanie go do namnożenia cząstek wirusa opryszczki pospolitej typu 1 (HSV-1). Mają charakterystyczny kulisty kształt. Po ekspansji cząstek wirusa naukowcy porównali kształty z kształtami uzyskanymi za pomocą mikroskopii elektronowej. Okazało się, że zniekształcenie było znacznie mniejsze niż w poprzednich wersjach rozszerzonej mikroskopii. Umożliwiło to osiągnięcie dokładności około 10 nanometrów.

Czytaj więcej

Najbardziej burzowe miejsce na Ziemi: dlaczego Drake Passage to najniebezpieczniejsza trasa na Antarktydę

Nowy związek uranu bije rekord pod względem anomalnego przewodnictwa

Mars Express pomógł dowiedzieć się, gdzie i jak woda zniknęła z Czerwonej Planety