У MIT створили бюджетний метод візуалізації з точністю до 10 нанометрів

Новий бюджетний метод візуалізації від інженерів MIT дозволить вченим отримувати зображення вірусів та,

можливо, навіть окремих біомолекул.Він ґрунтується на експансійній мікроскопії. Цей підхід включає вбудовування біологічних зразків в гідрогель, а потім їх розширення перед візуалізацією за допомогою мікроскопа. Для нового способу візуалізації методу дослідники розробили новий тип гідрогелю. Його особливість у тому, що він підтримує більш однорідну конфігурацію. У свою чергу, це дозволяє з більшою точністю відображати крихітні біологічні структури.

Такий ступінь точності допоможе у вивченні основних молекулярних взаємодій, які роблять життя можливим, пояснює Едвард Бойден, професор у MIT.

Лабораторії по всьому світу почали використовуватиекспансійну мікроскопію відколи лабораторія Бойдена вперше представила її в 2015 році. За допомогою цієї техніки дослідники фізично збільшують свої зразки приблизно в чотири рази за лінійним розміром перед їхньою візуалізацією. Це дозволяє створювати зображення з високою роздільною здатністю без дорогого обладнання. 

У статті, опублікованій в 2017 році, лабораторіяБойд продемонструвала дозвіл близько 20 нанометрів, використовуючи процес, при якому зразки двічі розширювали перед візуалізацією. Цей підхід, а також більш ранні версії експансійної мікроскопії засновані на абсорбується полімері, виготовленому з поліакрилату натрію. Такі гелі набухають під впливом води. Однак одним з їх критичних обмежень є те, що вони не є повністю однорідними за структурою або щільності. Така нерівномірність призводить до невеликих спотворень форми зразка при його розширенні, що обмежує досяжну точність.

Щоб подолати це, у MIT розробили новийгель - тетрагель, який утворює більш передбачувану структуру. Об'єднавши тетраедричні молекули оліетиленгліколю з тетраедричними поліакрилатами натрію, вчені змогли створити ґратчасту структуру. Вона набагато однорідніша, ніж гідрогелі поліакрилату натрію, синтезовані вільними радикалами, які використовувалися раніше.

Учені продемонстрували точність нового підходудо візуалізації, використавши його для розширення частинок вірусу простого герпесу типу 1 (HSV-1). Вони мають характерну сферичну форму. Після розширення вірусних частинок дослідники порівняли форми з формами, отриманими за допомогою електронної мікроскопії. З'ясувалося, що спотворення було набагато нижче, ніж в попередніх версіях розширює мікроскопії. Це дозволило досягти точності близько 10 нанометрів.

Читати далі

Саме штормове місце на Землі: чому протоку Дрейка - найнебезпечніший шлях в Антарктику

Нове уранове з'єднання побило рекорд аномальної провідності

Mars Express допоміг з'ясувати, куди і як зникла вода з Червоної планети