Микроскоп с 10 пъти по-висока резолюция допринася за изучаването на нелечими болести

Броят на пациентите, които страдат от нелечими тежки чревни заболявания не спира да расте в световен мащаб. Учени създават нов микроскоп, който може да хвърли повече светлина върху тези болести и да помогне за тяхното лечение.

„Надяваме се, че новата микроскопска технология и опитите ни в лабораторията ще помогнат да разберем повече за механизма на развитие на възпаление на червата“, споделя д-р Карина Помбо-Гарсия от института Rosalind Franklin в Оксфордшир, където се намира и самият апарат.

Микроскопът „Кюри“ е с 10 пъти по-висока резолюция

На пръв поглед микроскопът изглежда като всеки друг, но всъщност има едно безспорно предимство и това е че работи с 10 пъти по-висока резолюция от конвенционалните светлинни микроскопи. Това позволява на изследователите да наблюдават обекти с размер от едва 20 мм. Уредът, който екипът кръщава „Кюри“, използва двулазерна техника, известна като STED (stimulated emission depletion), чиито откриватели спечелиха Нобелова награда по химия през 2014 г.

Как работи флуоресцентният микроскоп

Особеностите на клетките, които учените искат да изследват, се обозначават с флуоресцентни тагове. Те абсорбират енергия от първия лазерен лъч, след което излъчват светлина (флуоресценция). Втори, подобен на поничка, с отвор в средата, лазерен лъч се припокрива със зоната, осветена от първия. Важното тук е, че вторият лъч „изключва“ флуоресценцията във външния кръг, което означава, че тя остава само в центъра на „поничката“, тоест в съвсем малък участък.

„По този начин микроскопът различава структури, разположени много по-близо една до друга – нещо, което друг флуоресцентен микроскоп не би могъл. Изображенията, които създава, са с изключително висока резолюция“, пояснява още Помбо-Гарсия.

Функционалности на иновативния микроскоп

Иновативният апарат притежава и други функционалности, което го прави уникален за Великобритания. Те включват регулируеми огледала, които могат да коригират оптични изкривявания, причинени от пробата, и улесняват изследването на по-плътни тъкани и миниоргани. Микроскопът има така наречената температурно контролирана фаза, която дава възможност на специалистите да изучават живи клетки и миниоргани при температура, максимално близка до нормалната телесна.

Студентът Димитриос Йоанидис използва новата технология, за да проучи как клетките, които покриват вътрешните органи на човека, включително червата, се обединяват и образуват защитна бариера. „За да протече този процес, са нужни специални протеинови комплекси, които според нас се променят с течение на времето. С помощта на микроскопа успяваме да визуализираме тези комплекси много по-ясно и детайлно отпреди. Ако структурата се промени, се променя и функцията“, уточнява Йоанидис.

Той допълва, че представата за здрава тъкан е ключова, тъй като само така може да се направи сравнение, да се идентифицира засегнатата тъкан и да се открие проблемът. Младият изследовател вярва, че задълбочената работа с микроскопа би довела до изясняване първопричината за някои болести при хората, включително възпаление на червата.