Přeskočit na obsah

Mikroskop, který zobrazí pohyblivý hologram

Technologie vyvinutá výzkumníky z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR umožňuje prostřednictvím optického mikroskopu poskládat z neustále se pohybujícího vzorku trojrozměrný obraz. Tímto způsobem lze detailně pozorovat biologické struktury o velikosti několika desítek nanometrů. O nové patentované metodě českých vědců informoval prestižní časopis Nature Communications.

Metoda využívá tzv. prostorový modulátor světla, který pracuje s odezvou pouhých 70 ms a umožňuje zobrazit trojrozměrnou hloubku pozorovaného vzorku. „Tato ultracitlivá metoda posouvá možnosti optické mikroskopie až na úroveň jedné molekuly, což dosud nebylo možné,“ říká Mgr. Marek Piliarik, Ph.D., vedoucí vědeckého týmu Nano-optika Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR. Čím menší detaily totiž vědci pozorují, tím rychleji se vzorek pod mikroskopem mění. „Avšak rychlost, kterou bylo potřeba zaostřovat na pohybující se molekuly, převyšovala více než stonásobně možnosti i těch nejlepších modulátorů světla. Toto omezení jsme vyřešili novou technologií prostorového modulátoru světla za pomoci velmi rychlých změn teploty,“ vysvětluje M. Piliarik.

Teplotní efekty jsou obvykle spojeny s mnohými nežádoucími projevy, jako jsou mechanická nestabilita, přechodové efekty a pomalá odezva. Nicméně uzavřením teplotních změn do mikroskopických struktur a zajištěním dostatečného odvodu tepla lze tyto nežádoucí důsledky zcela eliminovat. Nová metoda může najít uplatnění napříč obory – od vědeckých mikroskopů přes teleskopy až po spotřební elektroniku. Rychlost odezvy, ale také absence nežádoucího rozptylu a dosažená stabilita metody nabízejí nesčetné aplikace v optických zobrazovacích zařízeních, zejména při pozorování dynamických procesů nebo funkcí živých soustav.

Výhody nové technologie vyzkoušeli vědci ve spolupráci s kolegy z Biotechnologického ústavu AV ČR. Zaměřili se na mikrotubuly, které patří k nejdynamičtějším buněčným komponentám. „V procesech, jako jsou pohyb nebo dělení, hraje klíčovou roli Ase1 protein, který proplétá mikrotubuly mezi sebou. Jeho neustálý rychlý pohyb nás vždy fascinoval a bylo velmi obtížné jej detailně popsat a pochopit,“ říká RNDr. Zdeněk Lánský, Ph.D., z Biotechnologického ústavu AV ČR. Pozorování pomocí nového mikroskopu dokázalo osvětlit, jak Ase1 protein zdolává komplexní trojrozměrné sítě mikrotubulů. Nyní chtějí vědci popsat tuto fascinující buněčnou mechaniku ještě detailněji.

Zdroj: MZ

Sdílejte článek

Doporučené

Zajímavosti z Lipidové akademie 2021

26. 11. 2021

V jihomoravském Mikulově se ve dnech 22. až 23. října už posedmé odehrálo setkání odborníků na metabolismus krevních lipidů, Česko‑slovenská lipidová…