Elektronmikroskopi: Att föra in färg i nanovärlden
Introduktion
Elektronmikroskop är kraftfulla verktyg som gör det möjligt för forskare att se objekt i nanoskala. Traditionella elektronmikroskop producerar dock svartvita bilder, vilket kan göra det svårt att skilja mellan olika cellulära strukturer.
Forskare vid University of California, San Diego, har utvecklat en ny teknik som lägger till artificiell färg till elektronmikroskopbilder. Denna teknik skulle kunna hjälpa forskare att bättre förstå strukturerna och funktionerna i celler.
Hur tekniken fungerar
Den nya tekniken kombinerar ljusmikroskopi och elektronmikroskopi. Först använder forskare ett ljusmikroskop för att identifiera de strukturer de vill markera. Sedan introducerar de en liten mängd sällsynt jordartsmetall till strukturerna.
Därefter utsätter de provet för ett elektronmikroskop. Elektronmikroskopet skjuter elektroner mot vävnaden. Vissa elektroner går rakt igenom, medan andra träffar tjockare eller tyngre material och studsar tillbaka.
Några elektroner träffar sällsynt jordartsmetallen och förskjuter en elektron där. Detta får den förskjutna elektronen att flyga ut, tillsammans med lite energi. Energin är distinkt för den specifika metall som används, och det är detta som mikroskopet mäter. Denna teknik kallas elektronenergiminnespektroskopi.
Tillämpningar av tekniken
Forskare har använt den nya tekniken för att avbilda cellstrukturer som Golgi-komplexet, proteiner på plasmamembranet och till och med proteiner vid synapserna i hjärnan.
Tekniken skulle kunna användas för att studera ett brett spektrum av biologiska processer, inklusive:
- Lokalisering av proteiner i celler
- Interaktionerna mellan olika cellulära strukturer
- Utvecklingen och utvecklingen av sjukdomar
Fördelar med tekniken
Den nya tekniken erbjuder flera fördelar jämfört med traditionell elektronmikroskopi:
- Färgbilder: Tekniken lägger till artificiell färg till elektronmikroskopbilder, vilket gör det lättare att skilja mellan olika cellulära strukturer.
- Hög upplösning: Tekniken ger bilder med hög upplösning, vilket gör det möjligt för forskare att se objekt i nanoskala.
- Mångsidighet: Tekniken kan användas för att avbilda ett brett spektrum av biologiska prover.
Jämförelse med andra tekniker
Det finns andra tekniker som kan användas för att ge färgbilder från elektronmikroskop. Dessa tekniker har dock sina egna begränsningar.
- Korrelativ ljus-elektronmikroskopi: Denna teknik kräver två olika bilder, från olika mikroskop, vilket kan minska precisionen.
- Immunoguldmärkning: Denna teknik kan ge otydlig färgning.
Roger Tsiens arv
Artikeln som beskriver den nya tekniken var den sista som bar namnet Roger Tsien, en Nobelprisbelönad kemist som dog i augusti. Tsien var mest känd för att använda ett fluorescerande protein från maneter för att belysa cellulära strukturer.
Den nya tekniken är ett bevis på Tsiens arv av innovation inom mikroskopi. Det är ett kraftfullt verktyg som skulle kunna hjälpa forskare att bättre förstå världen i nanoskala.
Slutsats
Den nya tekniken för att lägga till artificiell färg till elektronmikroskopbilder är ett betydande framsteg inom mikroskopi. Det skulle kunna hjälpa forskare att bättre förstå strukturerna och funktionerna i celler och skulle kunna leda till nya insikter i ett brett spektrum av biologiska processer.
