Од својих почетака пре више од 400 година, микроскопија је направила скокове и границе - чак и поништавање на појединим атомима. Као што Ницк Лунн извештава за Натионал Геограпхиц, нова врста микроскопије креће у поље још један велики корак напријед, хватајући 3-Д слике живих ћелија високе резолуције како се крећу и делују у организмима.
Већина микроскопа је преспора да би снимила ћелијске покрете у 3-Д, наводи се у саопштењу са Медицинског института Ховард Хугхес, које је сарађивало на новој машини. Иако су истраживачи сликали живе ћелије, тешко је добити слике група ћелија високе резолуције. Модерна модерна микроскопија такође купа ћелије снажном светлошћу, понекад хиљадама или милионима интензивније од сунца, што може променити њихово понашање или чак оштетити субјекте који минуту.
„То поставља горућу сумњу да не видимо ћелије у њиховом родном стању, срећно уклопљене у организам у којем су се развили“, каже Ериц Бетзиг, добитник Нобелове награде за хемију и вођа пројектног тима при Ховард Хугхес. "Често се каже да виђење верује, али када је реч о ћелијској биологији, мислим да је примереније питање:" Када можемо да верујемо ономе што видимо? "
Један посебан проблем са пиљењем у унутрашњост живих организама је тај што површина субјекта има тенденцију да распршује светлост, искривљавајући слику. И што дубље погледате, то је још горе проблем. Да би превазишао проблем, нови опсег користи технику из астрофизике која се зове адаптивна оптика. Попут новијег земаљског телескопа који је у стању да исправи закривљење слике узроковано Земљином атмосфером, опсег може да исправи изобличења узрокована расипањем по површини.
"Ако можете да измерите како се светлост извија, можете променити облик огледала да бисте створили једнаку и супротну дисторзију која потом отказује те аберације", Бетзиг каже за Лунн.
Још једна врхунска техника која помаже да се ово ново дело опсег назива мрежаста микроскопија са светлосним листовима, техника којом је Бетзиг уведен почетком ове деценије. Уместо да купе узорак оштећујуће, зраке високог интензитета, микроскоп прогута ултра танак лист светла по узорку, генеришући пуно двоструких слика високе резолуције. Они се затим слажу да би створили 3-Д слике без избјељивања или оштећења узорка. Резултат ове две технике је јасна 3-Д слика ћелија које се природно понашају. Детаљан опис технике налази се у часопису Сциенце .
"Проучавање ћелије на покривачу је као гледање лава у зоолошком врту - ви баш и не видите њихово родно понашање", каже Бетзиг за Лунн. „[Употреба опсега] је попут гледања лава како јури антилопу по савани. Коначно видите праву природу ћелија. "
Досад створене слике задивљују. Како извјештава Брандон Спецктор из ЛивеСциенце- а, истраживачи су се фокусирали на провидне зебрафисх, нематоде и ћелије рака. Њихови први 3-Д филмови укључују ћелије рака које се крећу кроз крвне судове, имуне ћелије које гутају молекуле шећера и ћелије се детаљно деле.
Још узбудљивије од финих слика је да интензитет детаља омогућава истраживачима да „експлодирају“ ткива која гледају како би прегледали појединачне ћелије. "Сваки пут када смо експериментисали са овим микроскопом, приметили смо нешто ново - и створили нове идеје и хипотезе за тестирање", каже Томас Кирцххаусен, старији истражитељ Бостонске дечје болнице у саопштењу за јавност. „Може се користити за проучавање готово било којег проблема у биолошком систему или организму о којем размишљам.“
Биће потребно мало времена да се ова револуција микроскопије избаци из лабораторија и на друге универзитете и болнице. Како преноси Спецктор, први микроскоп је "Франкенстеиново чудовиште" поплочано заједно са комадима и комадима других микроскопа и машина. Тренутно заузима стол дугачак десет стопа и за рад му је потребан прилагођени софтвер.
Али према саопштењу за штампу, две примене друге генерације, које ће бити смештене у лабораторијама које сарађују, заузеће само простор једног стола и биће доступне истраживачима из целог света који се пријаве за коришћење. Тим ће такође објавити планове за инструмент како би друге институције могле да покушају да направе сопствене. Можда ће за десет година Бетзиг рећи Спецктору, мањи комерцијални модел ће бити доступан на тржишту.
До тада ће нас нове слике морати савладати. Слажемо се с Бетзиг-ом који каже Лунну да је први пут кад је видио слике из домена "био страшан." Ово је, наравно, научни жаргон за "стварно уредно".
