Електронна мікроскопія: додавання кольору до наносвіту
Вступ
Електронні мікроскопи є потужними інструментами, які дозволяють науковцям бачити об’єкти в наномасштабі. Однак традиційні електронні мікроскопи створюють чорно-білі зображення, що може ускладнити розрізнення різних клітинних структур.
Дослідники з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго розробили нову методику, яка додає штучний колір до зображень електронних мікроскопів. Ця методика може допомогти вченим краще зрозуміти структури та функції всередині клітин.
Як працює методика
Нова методика поєднує світлову мікроскопію та електронну мікроскопію. Спочатку вчені використовують світловий мікроскоп для ідентифікації структур, які вони хочуть виділити. Потім вони вводять невелику кількість металів рідкісноземельних елементів у структури.
Далі вони піддають зразок впливу електронного мікроскопа. Електронний мікроскоп випромінює електрони в тканину. Деякі електрони проходять наскрізь, тоді як інші потрапляють у товстіші або важчі матеріали та відскакують назад.
Деякі електрони потрапляють у рідкісноземельний метал і витісняють там електрон. Це змушує витіснений електрон вилетіти назовні разом із невеликою кількістю енергії. Енергія є характерною для конкретного металу, що використовується, і саме її вимірює мікроскоп. Ця методика називається електронною спектроскопією втрат енергії.
Застосування методики
Вчені використовували нову методику для візуалізації клітинних структур, таких як апарат Гольджі, білки на плазматичній мембрані і навіть білки в синапсах мозку.
Методику можна використовувати для вивчення широкого спектру біологічних процесів, зокрема:
- Локалізація білків у клітинах
- Взаємодії між різними клітинними структурами
- Розвиток і прогресування захворювань
Переваги методики
Нова методика пропонує декілька переваг порівняно з традиційною електронною мікроскопією:
- Кольорові зображення: Методика додає штучний колір до зображень електронного мікроскопа, що полегшує розрізнення різних клітинних структур.
- Висока роздільна здатність: Методика забезпечує зображення з високою роздільною здатністю, що дозволяє вченим бачити об’єкти в наномасштабі.
- Універсальність: Методику можна використовувати для візуалізації широкого спектра біологічних зразків.
Порівняння з іншими методиками
Існують інші методики, які можна використовувати для отримання кольорових зображень з електронних мікроскопів. Однак ці методики мають свої обмеження.
- Кореляційна світлово-електронна мікроскопія: Ця методика вимагає двох різних зображень з різних мікроскопів, що може знизити точність.
- Імунозолоте мічення: Ця методика може давати нечітке фарбування.
Спадщина Роджера Тсьєна
Стаття, в якій описано нову методику, стала останньою, де фігурувало ім’я Роджера Тсьєна, хіміка, лауреата Нобелівської премії, який помер у серпні. Тсьєн був найбільш відомий тим, що використовував флуоресцентний білок медузи для освітлення клітинних структур.
Нова методика є свідченням спадщини інновацій Тсьєна в мікроскопії. Це потужний інструмент, який може допомогти вченим краще зрозуміти світ у наномасштабі.
Висновок
Нова методика додавання штучного кольору до зображень електронного мікроскопа є значним кроком вперед у мікроскопії. Вона може допомогти вченим краще зрозуміти структури та функції всередині клітин і може призвести до нових відкриттів у широкому спектрі біологічних процесів.