Mikroskopia elektronowa: wprowadzenie koloru do świata nano
Wprowadzenie
Mikroskopy elektronowe to potężne narzędzia, które umożliwiają naukowcom obserwowanie obiektów w nanoskali. Jednak tradycyjne mikroskopy elektronowe wytwarzają obrazy czarno-białe, co może utrudniać rozróżnianie różnych struktur komórkowych.
Naukowcy z University of California w San Diego opracowali nową technikę, która dodaje sztuczny kolor do obrazów mikroskopu elektronowego. Ta technika może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć struktury i funkcje wewnątrz komórek.
Jak działa ta technika
Nowa technika łączy mikroskopię świetlną i mikroskopię elektronową. Najpierw naukowcy używają mikroskopu świetlnego, aby zidentyfikować struktury, które chcą wyróżnić. Następnie wprowadzają niewielką ilość metalu ziem rzadkich do tych struktur.
Następnie poddają próbkę działaniu mikroskopu elektronowego. Mikroskop elektronowy wystrzeliwuje elektrony w tkankę. Niektóre elektrony przechodzą na wskroś, podczas gdy inne uderzają w grubsze lub cięższe materiały i odbijają się z powrotem.
Kilka elektronów uderza w metal ziem rzadkich i przemieszcza tam elektron. Powoduje to, że przemieszczony elektron wylatuje wraz z niewielką ilością energii. Energia jest charakterystyczna dla użytego metalu i to właśnie mierzy mikroskop. Ta technika nazywa się spektroskopią strat energii elektronów.
Zastosowania tej techniki
Naukowcy wykorzystali nową technikę do obrazowania struktur komórkowych, takich jak aparat Golgiego, białka na błonie plazmatycznej, a nawet białka w synapsach w mózgu.
Technika ta może być wykorzystana do badania szerokiego zakresu procesów biologicznych, w tym:
- lokalizacji białek w komórkach
- interakcji między różnymi strukturami komórkowymi
- rozwoju i postępu chorób
Zalety tej techniki
Nowa technika oferuje kilka zalet w porównaniu z tradycyjną mikroskopią elektronową:
- Kolorowe obrazy: Technika ta dodaje sztuczny kolor do obrazów mikroskopu elektronowego, co ułatwia rozróżnianie różnych struktur komórkowych.
- Wysoka rozdzielczość: Technika ta zapewnia obrazy o wysokiej rozdzielczości, co pozwala naukowcom obserwować obiekty w nanoskali.
- Wszechstronność: Technika ta może być używana do obrazowania szerokiej gamy próbek biologicznych.
Porównanie z innymi technikami
Istnieją inne techniki, które można wykorzystać do uzyskiwania kolorowych obrazów z mikroskopów elektronowych. Jednak techniki te mają swoje ograniczenia.
- Korelacyjna mikroskopia świetlna i elektronowa: Ta technika wymaga dwóch różnych obrazów z różnych mikroskopów, co może zmniejszyć precyzję.
- Znakowanie immunozłotem: Ta technika może dawać mało wyraźne barwienie.
Dziedzictwo Rogera Tsiena
Artykuł opisujący nową technikę był ostatnim, który nosił nazwisko Rogera Tsiena, noblisty chemii, który zmarł w sierpniu. Tsien był najbardziej znany z wykorzystania białka fluorescencyjnego z meduzy do oświetlania struktur komórkowych.
Nowa technika jest świadectwem innowacyjnego dziedzictwa Tsiena w mikroskopii. Jest to potężne narzędzie, które może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć świat w nanoskali.
Wniosek
Nowa technika dodawania sztucznego koloru do obrazów mikroskopu elektronowego jest znaczącym postępem w mikroskopii. Może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć struktury i funkcje wewnątrz komórek oraz może prowadzić do nowych spostrzeżeń na temat szerokiego zakresu procesów biologicznych.