Преношење боје у слике са електронским микроскопом је тежак проблем. Може се поуздано рећи да боја не постоји у тој скали, јер су ствари снимљене електронским микроскопом мање од таласне дужине видљиве светлости. Али то није спречило научнике да покушавају или бар развијају технике како би их приближили.
Сличан садржај
- Поздравимо сада изум микроскопа
Најновије које су у чланку Целл описали научници са Универзитета Калифорнија у Сан Диегу даје вештачку боју биолошким структурама, што би нам могло помоћи да боље разумемо структуре и функције унутар ћелија. Они су први који користе ову методу на органском материјалу, усклађујући до три боје и чинећи, на једном примеру, Голгијев регион изгледа зелено, а плазма мембрана црвено.
„То додаје пуно додатних информација конвенционалној електронској микроскопији“, каже Степхен Адамс, водећи аутор рада. „Надамо се да ће то бити општа техника коју ће људи употребљавати за овако мапирање врло велике резолуције било којег молекула, заиста.“
Како ове технологије повећавају разлучивост слика, научницима би могли омогућити да завиру у саме ћелије и детаљније идентификовати тела унутар њих. Под традиционалним, микроскопом заснованим на светлости, немогуће је сликати нешто мање од таласне дужине светлости које микроскоп користи, а то је око 250 нанометара, објашњава Бриан Митцхелл, ванредни професор за ћелијску и молекуларну биологију на Универзитету Северозапад. „То је прилично велико подручје, па ако покушавате да кажете да се овај заиста важан протеин који сте пронашли налази на унутрашњој страни мембране или на спољној страни мембране, заиста је тешко рећи да кад не можете спусти се испод те 250 нм резолуције “, каже он.
У међувремену, црно-беле слике генерисане електронским микроскопом имају сличан проблем: Иако је резолуција коју пружа опсег велика, тешко је разликовати различите ћелијске структуре на сивој скали.
Техника коју Адамс и компанија користе су врста комбинације светлосне микроскопије која одбија светлост од предмета и електронске микроскопије која одбија електроне од објеката. Прво користе слику генерисану светлосним микроскопом да идентификују структуре које желе да истакну. Уводе малу количину ретко земљаних метала и прекривају структуру њом. Затим га подвргавају електронском микроскопу.
Кад микроскоп испаљи електроне на ткиво, неки иду право кроз њих, а други погађају дебље или теже материјале и одбијају се назад, налик рендгену. Неколицина удара о ретко метални метал и премешта тамо електрон, изазивајући га да лети; заједно са мало енергије која се разликује од одређеног метала који се користи, а то је оно што мери њихов микроскоп. Техника се назива спектроскопија губитка енергије електрона.
Адамс има сликовне ћелијске структуре попут Голгијевог комплекса, протеине на плазма мембрани, па чак и протеине у синапсама у мозгу. "За многе биолошке експерименте корисно је имати ово велико увећање, јер заиста можете видети где су ти протеини или где је овај одређени молекул у ћелији и шта он ради", каже он. "Често вам даје идеју о томе која је функција."
То није само академско, истиче Митцхелл. Знајући шта се дешава унутар ћелије може бити корисно у дијагностици и лечењу болести.
"Ако имате протеин који, рецимо, локализује неку станичну подструктуру ... и можда у тој ситуацији болести протеин не иде тамо где треба да иде", каже Митцхелл. „Гледајући локализацију протеина, кажете:„ хеј, овај протеин не иде тамо где би требало, то је вероватно у основи механизма зашто ћелија не функционише онако како треба и могао би бити основа зашто је ова болест ради оно што ради. ""
Чланак Целл није једини покушај пружања слика у боји са електронских микроскопа. Једна друга је корелативна светлосна електронска микроскопија која означава ћелијске структуре на слици светлосног микроскопа са флуоресцентним молекулама да би их пронашла, а затим користи електронски микроскоп да би их приказала и прекрила две слике. Други је имуноголд обележавање, које везује честице злата на антитела, а она се затим појављују на слици електронског микроскопа због густине злата. Али сваки има свој проблем: прва захтева две различите слике, из различитих микроскопа, смањујући прецизност; а ово последње може дати нејасно обојење.
Лист је последњи носио име Рогера Тсиена, хемичара Нобелове награде, који је умро у августу. Тсиен је био најпознатији по употреби флуоресцентног протеина од медузе за осветљавање ћелијских структура.
„[Овај рад] је био врхунац скоро 15 година рада, па мислим да му је остало још једно наслеђе“, каже Адамс. "То је нада да ће то довести до нових идеја и нових начина за побољшање електронског микроскопа и његове корисности."
