Timbotta l-limiti tal-mikroskopija super-riżoluzzjoni: mikroskopija awto-allinjament
Mikroskopija ultra-preċiżjoni li tmur lil hinn mil-limitazzjonijiet tal-mikroskopju super-riżoluzzjoni rebbieħ tal-Premju Nobel se tippermetti lix-xjenzati jkejlu direttament id-distanzi bejn molekuli individwali.
Riċerkaturi mediċi fl-Università ta 'New South Wales kisbu riżoluzzjoni mingħajr preċedent fil-mikroskopija ta' molekula waħda biex jiskopru interazzjonijiet bejn molekuli individwali fi ħdan ċelloli intatti.
Il-Premju Nobel tal-Kimika tal-2014 ingħata għall-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikroskopija tal-fluworexxenza super-riżoluzzjoni, li pprovdiet lill-mikroskopisti bl-ewwel dehra molekulari ta 'ġewwa ta' ċellula, karatteristika li tipprovdi veduti molekulari ġodda ta 'sistemi u proċessi bijoloġiċi kumplessi.
Issa, il-limiti ta 'skoperta tal-mikroskopija ta' molekula waħda reġgħu ġew imbuttati, u d-dettalji ġew ippubblikati fl-aħħar ħarġa ta 'Science Advances.
Kien possibbli li josservaw u jsegwu molekuli individwali b'mikroskopji b'riżoluzzjoni ultrahigh, iżda l-interazzjonijiet bejn dawn il-molekuli jseħħu fuq skala li hija mill-inqas erba' darbiet iżgħar minn dik solvuta minn mikroskopji ta 'molekula waħda eżistenti.
"Ir-raġuni li mikroskopji b'molekula waħda tipikament ikollhom preċiżjoni tal-lokalizzazzjoni madwar 20 sa 30 nanometru hija ġeneralment minħabba li l-mikroskopju fil-fatt jiċċaqlaq meta jiskopri sinjali. Dan iwassal għal inċertezza. Bl-użu ta 'strumenti ta' super-riżoluzzjoni eżistenti, nistgħu jonqsu milli niddeterminaw jekk proteina waħda hijiex marbuta li ieħor għax id-distanza bejniethom hija iqsar mill-inċertezza fil-pożizzjonijiet tagħhom”.
Biex issolvi din il-problema, it-tim bena ċirku ta 'feedback awtomatizzat ġewwa l-mikroskopju ta' molekula waħda li jiskopri u jallinja mill-ġdid il-passaġġ ottiku u l-istadju tal-mera.
"Ma jimpurtax x'tagħmel b'dan il-mikroskopju, bażikament isib il-mogħdija tar-ritorn bi preċiżjoni nanometru. Huwa mikroskopju intelliġenti. Jista 'jagħmel dak kollu li jeħtieġ li jagħmel operatur jew inġinier tas-servizz u jista' jagħmel dan 12-il darba kull sekonda. " Qal il-Prof Goss.
Il-kejl tad-distanza bejn il-proteini
Bid-disinn u l-metodoloġija deskritti f'dan id-dokument, it-tim tal-UNSW iddisinja sistema ta 'feedback li hija kompatibbli mal-mikroskopji eżistenti u tipprovdi flessibilità massima għall-preparazzjoni tal-kampjun.
"Din hija soluzzjoni sempliċi ħafna u eleganti għal problema maġġuri tal-immaġini. Aħna biss bnejna mikroskopju ġewwa mikroskopju u kull ma għamilna kien li tallinja l-mikroskopju prinċipali. Is-sempliċità u l-prattiċità tas-soluzzjoni li sibna hija s-saħħa reali tagħha. Huwa faċli biex kklona s-sistema u tadotta teknoloġiji ġodda malajr." Qal il-Prof Goss.
Biex juru l-utilità tal-mikroskopju ta 'molekula waħda ta' feedback ultra-preċiż tiegħu, ir-riċerkaturi użawh biex jagħmlu kejl dirett tad-distanza bejn proteini ta 'sinjalazzjoni fiċ-ċelloli T. Assunzjoni komuni fl-immunoloġija ċellulari hija li dawn iċ-ċelluli immuni jibqgħu quiescent meta r-riċettur taċ-ċelluli T ikun qrib molekula oħra li taġixxi bħala brejk.
Il-mikroskopija ta 'preċiżjoni għolja tagħhom kienet kapaċi turi li ż-żewġ molekuli ta' sinjalazzjoni kienu fil-fatt isseparati aktar minn xulxin f'ċelluli T attivati, rilaxxat il-brejk u mixgħul is-sinjalar tar-riċettur taċ-ċelluli T.
Il-Prof Goss qal, "Tekniki ta 'mikroskopija konvenzjonali ma jkunux jistgħu jkejlu b'mod preċiż bidla daqshekk żgħira minħabba li d-distanza bejn dawn il-molekuli ta' sinjalazzjoni f'ċelluli T quiescent u attivati tvarja b'{0}} nanometri biss."
"Dan juri wkoll kemm dawn il-mekkaniżmi ta' sinjalar huma sensittivi għall-iżolament spazjali. Biex nidentifikaw proċessi regolatorji bħal dawn, għandna bżonn inwettqu kejl preċiż tad-distanza, li huwa dak li jippermetti dan il-mikroskopju. Dawn ir-riżultati juru li t-teknoloġija tinsab fl-iskoperta u ma tistax tiġi mmanifatturata fi kwalunkwe mod ieħor."
