Электронная микроскопия: добавление цвета в наномикромир
Введение
Электронные микроскопы представляют собой мощные инструменты, позволяющие исследователям видеть объекты в наномасштабе. Однако традиционные электронные микроскопы создают черно-белые изображения, из-за чего разграничение различных клеточных структур может представлять сложность.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новую методику, которая добавляет искусственный цвет к изображениям, получаемым с помощью электронного микроскопа. Такая методика могла бы помочь ученым лучше понять строение и функции внутри клеток.
Принцип работы методики
Новая методика сочетает световую и электронную микроскопию. Для начала исследователи применяют световой микроскоп, чтобы идентифицировать структуры, которые необходимо выделить. Затем в эти структуры вводят небольшое количество редкоземельного металла.
Далее образец подвергают воздействию электронного микроскопа. Электронный микроскоп испускает пучок электронов на образец. Некоторые электроны проходят через него насквозь, тогда как другие сталкиваются с более плотными или тяжелыми веществами и отскакивают от них.
Несколько электронов попадают в редкоземельный металл и выбивают из него электрон. Это приводит к тому, что выбитый электрон улетает, унося с собой небольшое количество энергии. Энергия уникальна для каждого конкретного используемого металла, и именно ее измеряет микроскоп. Такую методику называют электронной энергетической спектроскопией.
Применение методики
Ученые применяли новую методику для визуализации клеточных структур, таких как комплекс Гольджи, белки на плазматической мембране и даже белки в синапсах головного мозга.
Такую методику можно использовать для изучения широкого спектра биологических процессов, в том числе:
- локализации белков внутри клеток
- взаимодействий между различными клеточными структурами
- развития и прогрессирования заболеваний
Преимущества методики
Новая методика предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционной электронной микроскопией:
- Цветные изображения: методика добавляет искусственный цвет к изображениям электронного микроскопа, что облегчает различение различных клеточных структур.
- Высокое разрешение: методика дает изображения с высоким разрешением, что позволяет ученым видеть объекты в наномасштабе.
- Универсальность: методика может быть использована для получения изображений широкого спектра биологических образцов.
Сравнение с другими методиками
Существуют и другие методики для получения цветных изображений с помощью электронных микроскопов. Однако у этих методик есть свои ограничения.
- Корреляционная световая электронная микроскопия: данная методика требует двух разных изображений, полученных с разных микроскопов, что может снизить точность.
- Иммунозолотое мечение: данная методика может давать нечеткое окрашивание.
Наследие Роджера Тсьена
Статья, описывающая новую методику, была последней, где значилось имя Роджера Тсьена, химика-нобелиата, умершего в августе. Тсьен прославился тем, что использовал флуоресцентный белок из медуз для подсвечивания клеточных структур.
Новая методика служит свидетельством новаторского наследия Тсьена в области микроскопии. Это мощный инструмент, который может помочь ученым лучше понять мир в наномасштабе.
Заключение
Новая методика добавления искусственного цвета к изображениям электронного микроскопа представляет собой значительный прорыв в микроскопии. Она может помочь ученым лучше понять структуру и функции внутри клеток и может привести к новым открытиям в отношении широкого спектра биологических процессов.