Nova mikroskopska metoda z enim laserjem dosega natančnost lokalizacije v angstromu

Raziskovalci na Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Broad Institute of MIT in Harvard so dosegli prelomni napredek v mikroskopiji z visoko ločljivostjo. Nova tehnika, znana kot U-STORM, znanstvenikom omogoča doseganje natančnosti lokalizacije v angstromskem merilu z uporabo enega lasera, kar pomeni velik korak naprej na področju molekularnega slikovanja.

Ta metoda uporablja edinstven razred upkonvertirnih nanodelcev (UCNP), ki pri nenehnem vzbujanju v bližnji infrardeči svetlobi spontano in nedoločen čas utripajo.

Znanstvena skupnost je že leta verjela, da so nanočestice, ki se pretvarjajo navzgor, po naravi fotostabilne in ne utripajo, zaradi česar niso primerne za lokalizacijske tehnike super-razločljivosti, kot je STORM. Te metode so odvisne od naključnega preklapljanja svetlobnih oddajnikov za razlikovanje tesno razporejenih molekul.

To utripanje se nadaljuje v nedogled, ne da bi bilo potrebno kompleksno obdelavo slikovnih tamponov, kisikovih preskrbnikov ali zunanjih optičnih kontrol. To odkritje je prevrnilo dolgoletno prepričanje in odprlo nove možnosti za napredne aplikacije za slikanje. Ena od ključnih prednosti U-STORM-a je v njegovi preprostosti in učinkovitosti. Tradicionalno slikanje v večbarvni super-razločnosti običajno zahteva več laserskih naprav in zapletene optične nastavitve.

S tem, da je tehnika sposobna zajemati več barv hkrati, so raziskovalci lahko v normalnih fizioloških pogojih kartirali biološke strukture, kot so epidermični receptorji rastnega faktorja, dimeri in multimeri v živih celicah.

Ekipa trenutno dela na izboljšanju barvnega spektra nanodelcev, povečanju njihove svetlobe in zmanjšanju njihove velikosti. Poleg tega nameravajo uporabiti U-STORM za preučevanje kompleksnih nanoskalnih proteinov in celičnih signalnih poti, kar bi lahko vodilo do globljih vpogledov v biološke procese na molekularni ravni.

Z nadaljnjim izboljševanjem bi lahko U-STORM preoblikoval način, kako raziskovalci raziskujejo zapletene mehanizme, ki temeljijo na življenju na najmanjših ravneh.