Ha egy hétköznapi tárgyat szeretne megmérni, használhat vonalzót – egy rögzített hosszúságú, szabályosan jelölt osztású anyagdarabot. A PicoRuler nevű új eszköznek köszönhetően ma már ugyanazt a mérési elvet lehet alkalmazni apró tárgyakon, például sejteken és molekulákon. A németországi Julius-Maximilians Universität (JMU) Würzburg kutatói által kifejlesztett, kisméretű mérőpálca biológiai környezetben is működik, és a szuperfelbontású mikroszkópos technikák 10 nm-nél rövidebb objektumok képalkotási képességének tesztelésére használható.
A fluoreszcens képalkotáson alapuló szuperfelbontású mikroszkópia gyorsan fejlődött az elmúlt 20 évben. Manapság már rutinszerű az ilyen módszerek néhány nanométeres szerkezetek felbontására – jóval a hagyományos látható fénymikroszkópiánál alkalmazott diffrakciós határérték alatt.
E technikák továbbfejlesztéséhez a kutatóknak referenciaszerkezetekre van szükségük mikroszkópjaik teljesítményének kalibrálásához. A jelenleg használt fő kalibrációs módszer mesterséges DNS-origami struktúrákon alapul. Ezeket úgy lehet szintetizálni, hogy több fluorofort hordozzanak jól meghatározott, egymástól 10 nm-nél kisebb távolságra lévő pozíciókban, lehetővé téve, hogy vonalzóként működjenek a 10 nm alatti képalkotásnál. A probléma az, hogy a DNS origami erősen negatív töltésű, ezért nem használható a valós biológiai sejtes képalkotó közegekben.
Kattintás a helyére
Biotechnológusok vezetésével Markus Sauer és a Gerti Beliu, a JMU csapata kifejlesztett egy biokompatibilis alternatívát, amely egy három részből álló fehérjén, a proliferating cell nukleáris antigénen (PCNA) alapul. Azáltal, hogy a szintetikus aminosavakat pontosan meghatározott pozíciókban, egymástól 6 nm-es távolságra juttatták ebbe a fehérjébe, lehetővé tették, hogy a fluoreszcens festékmolekulák kémiailag hatékonyan „kattanjanak” rá. Ez az új struktúra lehetővé tette számukra, hogy teszteljék a DNS-alapú pontfelhalmozás néven ismert technika felbontását nanoméretű topográfiában (DNA-PAINT) egészen 6 nm-ig. Sauer szerint más technikáknál is fontos lehet, mint például a közvetlen sztochasztikus optikai rekonstrukciós mikroszkóp (dSTORM), a MINFLUX vagy a MINSTED.
„Ezekkel a fejlett mikroszkópos technikákkal néhány nanométeres térbeli felbontást lehet elérni, és az új vonalzó kalibrációs eszközként szolgál majd a pontosságuk ellenőrzésére és javítására” – mondja.
A sejtszerkezet felfedezése belülről
A kutatók most arra törekednek, hogy optimalizálják vonalzójukat különféle biológiai környezetben, beleértve az élő sejteket is. Egy másik fejlesztési irány Sauer szerint az lehet, hogy a PicoRulereket közvetlenül magukba a sejtekbe juttatják olyan technikák révén, mint a mikroinjekció vagy a sejtbehatoló peptidekkel történő funkcionalizálás. Az eszközök így felhasználhatók egy sejt szerkezetének belülről történő feltárására, olyan ismeretek megszerzésére, amelyek előremozdíthatják a sejtbiológiát, és jobban megérthetik a betegségeket és a gyógyszerfejlesztés útjait.
A szuperfelbontású mikroszkóppal a koronavírus-szaporító gépezet látható
„Csapatunk a PicoRulersként használható biomolekulák körének bővítésére is összpontosít” – mondja Sauer. Fizika Világa. „E célból különböző fehérjéket és más biológiai komplexeket fogunk vizsgálni. Meggyőződésünk, hogy PicoRulerünk fejlesztése jelentős előrelépést jelent a szuperfelbontású mikroszkópia területén, értékes eszközt kínálva a sejt- és molekuláris szerkezetek példátlan felbontású feltárásához.”
A PicoRuler leírása a Advanced Materials.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/molecular-measuring-stick-could-advance-super-resolution-microscopy/
- :van
- :is
- 10
- 20
- 20 év
- a
- képesség
- felhalmozódás
- pontosság
- Elérése
- törvény
- előre
- fejlett
- megengedett
- lehetővé téve
- Is
- alternatív
- an
- és a
- Másik
- külön
- alkalmazott
- VANNAK
- mesterséges
- AS
- At
- alapján
- BE
- lent
- Jobb
- biológia
- hoz
- by
- hívott
- TUD
- nem tud
- visz
- sejt
- Cellák
- töltött
- Körülmények
- hagyományos
- győződve arról,
- tudott
- Jelenleg
- dall's
- meghatározott
- szállít
- leírt
- fejlett
- Fejlesztés
- eszköz
- Eszközök
- különböző
- közvetlen
- irány
- közvetlenül
- betegségek
- dna
- le-
- gyógyszer
- hatékony
- végén
- növelése
- környezetek
- mindennapi
- bővülő
- feltárása
- Feltárása
- messze
- kevés
- mező
- rögzített
- összpontosítás
- A
- Előre
- ból ből
- további
- egyre
- Németország
- he
- nagyon
- http
- HTTPS
- kép
- Leképezés
- fontos
- in
- Beleértve
- információ
- bele
- bevezetéséről
- kérdés
- IT
- jpg
- tudás
- ismert
- legutolsó
- Hossz
- kevesebb
- mint
- LIMIT
- élő
- Hosszú
- keres
- készült
- Fő
- csinál
- anyag
- max-width
- intézkedés
- mérés
- mérő
- Média
- módszer
- mód
- Mikroszkópia
- esetleg
- molekuláris
- Szükség
- negatívan
- Új
- Most
- nukleáris
- tárgy
- objektumok
- of
- felajánlás
- on
- -ra
- Optimalizálja
- or
- Más
- mi
- felett
- múlt
- utak
- teljesítmény
- Fizika
- Fizika Világa
- darab
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- pozíciók
- lehetséges
- pontosan
- alapelv
- Probléma
- Fehérje
- Fehérjék
- Nyomja
- hatótávolság
- gyorsan
- való Világ
- valószerű
- referencia
- kutatók
- Felbontás
- megoldása
- felfedi
- rutin
- uralkodók
- azonos
- azt mondja,
- szolgál
- számos
- jelentős
- kicsi
- térbeli
- Lépés
- struktúra
- struktúrák
- ilyen
- körülvett
- szintetikus
- csapat
- technika
- technikák
- megmondja
- teszt
- mint
- Kösz
- hogy
- A
- azok
- Őket
- maguk
- Ezek
- ők
- ezt
- Keresztül
- miniatűr
- Így
- nak nek
- szerszám
- igaz
- alatt
- megértés
- egyetemi
- példátlan
- használ
- használt
- Értékes
- különféle
- ellenőrzése
- akar
- Út..
- we
- jól definiált
- lesz
- val vel
- belül
- művek
- világ
- év
- te
- zephyrnet