Zoomowanie na ekranie: od komórki do procesu

Naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Lejdzie opracowali metodę ultrastrukturalnego mapowania wycinków komórek i tkanek o powierzchni ok. mm² z nanometrową rozdzielczością. Nazwali ją wirtualną nanoskopią.

Jak tłumaczą Holendrzy, których artykuł ukazał się w Journal of Cell Biology, ich podejście łączy ze sobą elektronową mikroskopię transmisyjną (TEM), automatyczne gromadzenie danych oraz sklejanie wielu zdjęć, by uzyskać duże slajdy. Wg nich, wirtualna nanoskopia ułatwia studia bazujące na mikroskopii korelacyjnej (ang. correlative light-electron microscopy, CLEM), stanowiącej połączenie obrazowania w mikroskopie konfokalnym i mikroskopie elektronowym transmisyjnym. Dzieje się tak, bo pozwala bezpośrednio odnosić budowę do funkcji, np. opisać wzajemne powiązania między zdarzeniami molekularnymi i komórkowymi.

Metodę wypróbowano na kilku przykładach, w tym na przekroju strzałkowym 5-dniowego embrionu danio pręgowanego (Danio rerio). Naukowcy wykonali 26434 elektronowe mikrofotografie. W sumie uzyskali obraz o rozdzielczości 281 gigapikseli, gdzie pojedynczy piksel odpowiada 1,6 nm rzeczywistego obrazu. Jak tłumaczy Frank G.A. Faas, demonstrowana seria zdjęć skupia się na bakteriach w jelicie płodu ryby. Ziemniakowate struktury to bakterie, a mniejsze okrągłe i eliptyczne twory wokół to mikrokosmki (microvillus), które wystają do światła przewodu pokarmowego, zwiększając powierzchnię wchłaniania substancji odżywczych. Na każdy skok powiększenia przypada 2-krotny wzrost rozdzielczości.

Na witrynie poświęconej projektowi można pooglądać nie tylko jelito, ale też resztę rozwijającego się organizmu. Tkankę chrzęstną oznaczono kolorem ciemnoniebieskim, mózg - ciemnozielonym, tkankę mięśniową - łososiowym, wątrobę - czerwonobrązowym, jelito - ciemnym khaki, trzustkę - śliwkowym, przewód pranercza - żółtym, a żółtko - turkusowym. Za pomocą przycisków da się sterować obrazem. Minus oznacza spadek powiększenia i rozdzielczości, plus wzrost. Strzałki pozwalają przesunąć okienko, w obrębie którego zachodzi przeskalowywanie.

wirtualna nanoskopia komórka tkanka obrazowanie struktura funkcja łączenie Frank G.A. Faas