Elektronmikroszkóp: Színt visz a nanóvilágba
Bevezetés
Az elektronmikroszkópok olyan nagy teljesítményű eszközök, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy nanoskálán figyeljenek meg tárgyakat. Azonban a hagyományos elektronmikroszkópok fekete-fehér képeket készítenek, ami megnehezíti a különböző sejtszerkezetek közötti különbségtételt.
A Kaliforniai Egyetem San Diego-i kutatói kifejlesztettek egy új technikát, amely mesterséges színeket ad hozzá az elektronmikroszkópos képekhez. Ez a technika segíthet a tudósoknak jobban megérteni a sejtekben található struktúrákat és funkciókat.
Hogyan működik a technika?
Az új technika a fény- és az elektronmikroszkópiát ötvözi. Először a tudósok fénymikroszkópot használnak annak a struktúrának az azonosítására, amelyet kiemelni szeretnének. Ezután kis mennyiségű ritkaföldfémet juttatnak a szerkezetbe.
Ezután az elektronmikroszkóp alá helyezik a mintát. Az elektronmikroszkóp elektronokat lő ki a szövetre. Néhány elektron egyenesen áthalad, míg mások vastagabb vagy nehezebb anyagokba ütköznek, és visszaverődnek.
Néhány elektron a ritkaföldfémmel ütközik, és onnan kiszorít egy elektront. Ez arra készteti a kiszorított elektront, hogy kifelé repüljön, magával vive egy kevés energiát. Az energia jellegzetes a felhasznált fémre nézve, és ezt méri a mikroszkóp. Ezt a technikát elektronenergia-veszteség-spektroszkópiának nevezik.
A technika alkalmazásai
A tudósok az új technikát olyan sejtszerkezetek képalkotására használták, mint a Golgi-készülék, a plazmamembránon lévő fehérjék, sőt még az agyban lévő szinapszisokban lévő fehérjék is.
A technika számos biológiai folyamat tanulmányozására felhasználható, többek között:
- A fehérjék lokalizációja a sejtekben
- A különböző sejtszerkezetek közötti kölcsönhatások
- A betegségek kialakulása és előrehaladása
A technika előnyei
Az új technika számos előnyt kínál a hagyományos elektronmikroszkópiával szemben:
- Színes képek: A technika mesterséges színeket ad hozzá az elektronmikroszkópos képekhez, ami megkönnyíti a különböző sejtszerkezetek közötti különbségtételt.
- Nagy felbontás: A technika nagy felbontású képeket készít, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy nanoskálán figyeljenek meg tárgyakat.
- Sokoldalúság: A technika különféle biológiai minták képalkotására használható.
Összehasonlítás más technikákkal
Vannak más technikák is, amelyek felhasználhatók színes képek előállítására elektronmikroszkópokból. Azonban ezeknek a technikáknak megvannak a maguk korlátai.
- Korrelatív fényelektronmikroszkópia: Ez a technika két különböző képet igényel, különböző mikroszkópokból, ami csökkentheti a pontosságot.
- Immunarany jelölés: Ez a technika homályos festést eredményezhet.
Roger Tsien öröksége
Az új technikát leíró cikk volt az utolsó, amely Roger Tsien nevét viselte, aki Nobel-díjas kémikus volt, és augusztusban hunyt el. Tsien arról volt leginkább ismert, hogy egy medúza fluoreszcens fehérjéjét használta fel sejtszerkezetek megvilágítására.
Az új technika Tsien mikroszkópos innovációjának örökségét bizonyítja. Ez egy olyan nagy teljesítményű eszköz, amely segíthet a tudósoknak jobban megérteni a világot nanoskálán.
Következtetés
Az elektronmikroszkópos képekhez mesterséges színeket hozzáadó új technika jelentős előrelépést jelent a mikroszkópiában. Segíthet a tudósoknak jobban megérteni a sejtekben található struktúrákat és funkciókat, és új ismeretekhez vezethet számos biológiai folyamatról.
