MIT creează o metodă de imagistică bugetară cu o precizie de 10 nanometri

O nouă tehnică de imagistică la preț redus de la inginerii MIT va permite oamenilor de știință să imagineze viruși și,

poate chiar biomolecule individuale.Se bazează pe microscopia de expansiune. Această abordare implică încorporarea probelor biologice într-un hidrogel și apoi extinderea lor înainte de a le imagina cu un microscop. Pentru noua tehnică de imagistică, cercetătorii au dezvoltat un nou tip de hidrogel. Caracteristica sa este că acceptă o configurație mai uniformă. Aceasta, la rândul său, permite imaginilor structurilor biologice minuscule cu o mai mare precizie.

Acest grad de precizie va ajuta la studiul interacțiunilor moleculare de bază care fac viața posibilă, explică Edward Boyden, profesor la MIT. 

Laboratoarele din întreaga lume au început să foloseascămicroscopie de expansiune de când laboratorul Boyden a introdus-o pentru prima dată în 2015. Cu această tehnică, cercetătorii își măresc fizic eșantioanele la aproximativ de patru ori dimensiunea lor liniară înainte de a le imagina. Acest lucru le permite să creeze imagini de înaltă rezoluție fără echipamente costisitoare. 

Într-un articol publicat în 2017, laboratorulBoydena a demonstrat o rezoluție de aproximativ 20 nanometri folosind un proces în care probele au fost extinse de două ori înainte de imagistică. Această abordare, precum și versiunile anterioare ale microscopiei de expansiune, se bazează pe un polimer absorbant fabricat din poliacrilat de sodiu. Aceste geluri se umflă atunci când sunt expuse la apă. Cu toate acestea, una dintre limitările lor critice este că nu sunt complet uniforme ca structură sau densitate. Această denivelare duce la o ușoară distorsiune a formei eșantionului în timpul expansiunii sale, ceea ce limitează precizia realizabilă.

Pentru a depăși acest lucru, MIT a dezvoltat un nougel - tetragel, care formează o structură mai previzibilă. Prin combinarea moleculelor tetraedrice de polietilen glicol cu ​​poliacrilați de sodiu tetraedrici, oamenii de știință au reușit să creeze o structură reticulat. Este mult mai omogen decât hidrogelurile de poliacrilat de sodiu sintetizate prin radicali liberi care au fost utilizate anterior.

Oamenii de știință au demonstrat acuratețea noii abordărila imagistică folosindu-l pentru a extinde particulele virusului herpes simplex tip 1 (HSV-1). Au o formă sferică caracteristică. După extinderea particulelor virale, cercetătorii au comparat formele cu formele obținute folosind microscopia electronică. S-a dovedit că distorsiunea a fost mult mai mică decât în ​​versiunile anterioare de microscopie în expansiune. Acest lucru a permis atingerea unei precizii de aproximativ 10 nanometri.

Citeste mai mult

Cel mai furtunos loc de pe Pământ: de ce Pasajul Drake este cel mai periculos traseu spre Antarctica

Noul compus de uraniu bate recordul de conductivitate anormală

Mars Express a ajutat să afle unde și cum a dispărut apa de pe Planeta Roșie