Strona główna nauka/tech Ulepszona mikroskopia Ramana zapewnia wyraźniejsze obrazowanie chemiczne próbek utrwalonych krio

Ulepszona mikroskopia Ramana zapewnia wyraźniejsze obrazowanie chemiczne próbek utrwalonych krio

8
0


Ulepszona mikroskopia Ramana próbek utrwalonych krio: wyraźniejsze i ostrzejsze obrazowanie chemiczne

Obraz ramanowski szybko zamrożonych komórek HeLa o wysokim stosunku sygnału do szumu i dużym polu widzenia. Czas pozyskiwania obrazu wynosił 10 godzin. Rozkład sygnałów Ramana z cytochromów (750 cm⁻¹), lipidów (2850 cm⁻¹) i białek (2920 cm⁻¹) zaznaczono odpowiednio kolorem zielonym, czerwonym i niebieskim. Kredyt: Postęp nauki (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110

Zrozumienie zachowania cząsteczek i komórek tworzących nasze ciała ma kluczowe znaczenie dla postępu medycyny. Doprowadziło to do ciągłego dążenia do uzyskania wyraźnych obrazów tego, co dzieje się poza tym, co widzi oko. Niedawno w badaniu opublikowany W Postęp naukinaukowcy z Uniwersytetu w Osace ogłosili metodę pozwalającą uzyskać obrazy z mikroskopu ramanowskiego o wysokiej rozdzielczości.

Mikroskopia ramanowska jest użyteczną techniką obrazowania próbek biologicznych, ponieważ może dostarczyć informacji chemicznych na temat określonych cząsteczek — takich jak białka — biorących udział w procesach zachodzących w organizmie. Jednakże światło Ramana pochodzące z próbek biologicznych jest bardzo słabe, dlatego sygnał może często zostać zagłuszony przez szum tła, co prowadzi do złej jakości obrazu.

Naukowcy opracowali mikroskop, który może utrzymać temperaturę wcześniej zamrożonych próbek podczas akwizycji. Umożliwiło im to uzyskanie obrazów nawet ośmiokrotnie jaśniejszych niż obrazy uzyskiwane wcześniej za pomocą mikroskopii Ramana.

„Jedną z głównych przyczyn rozmycia obrazów jest ruch obiektów, na które próbujesz patrzeć” – wyjaśnia główny autor badania, Kenta Mizushima. „Dzięki obrazowaniu zamrożonych próbek, które nie mogły się poruszać, mogliśmy zastosować dłuższe czasy naświetlania bez uszkadzania próbek. Prowadziło to do uzyskania wysokich sygnałów w porównaniu z tłem, wysokiej rozdzielczości i większych pól widzenia”. Technika ta nie wykorzystuje plam i nie wymaga żadnych środków chemicznych do unieruchomienia komórek, dzięki czemu może zapewnić wysoce reprezentatywny obraz procesów i zachowania komórek.

Ulepszona mikroskopia Ramana próbek utrwalonych krio: wyraźniejsze i ostrzejsze obrazowanie chemiczne

Schemat obszaru próbki w opracowanym mikroskopie krio-Ramanowskim. Na uchwycie próbki umieszcza się szkiełko nakrywkowe z hodowanymi komórkami i styka się z metalową płytką (po lewej). Kriogen wchodzi przez wlot i otwór w metalowej płytce, wchodząc w bezpośredni kontakt z próbką w celu szybkiego zamrożenia. Temperatura próbki jest kontrolowana przez metalową płytkę z cyrkulacją ciekłego azotu i wewnętrzną grzałką (po prawej). Kredyt: Postęp nauki (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110

Zespołowi udało się również potwierdzić, że proces zamrażania pozwala zachować stany fizykochemiczne różnych białek. Daje to podejściu kriofixingu wyraźną zaletę polegającą na osiągnięciu tego, czego nie mogą osiągnąć metody utrwalania chemicznego.

„Mikroskopia Ramana stanowi uzupełnienie zestawu narzędzi do obrazowania” – mówi starszy autor Katsumasa Fujita. „Fakt, że dostarcza nie tylko obrazów komórek, ale także informacji o rozmieszczeniu i poszczególnych stanach chemicznych cząsteczek, jest bardzo przydatny, gdy stale staramy się osiągnąć możliwie najbardziej szczegółowe zrozumienie”.

Nową technikę można łączyć z innymi technikami mikroskopowymi w celu szczegółowej analizy próbek biologicznych i oczekuje się, że wniesie wkład w wiele dziedzin nauk biologicznych, w tym medycynę i farmację.

Więcej informacji:
Kenta Mizushima i wsp., Mikroskopia ramanowska krioutrwalonych próbek biologicznych do obrazowania chemicznego o wysokiej rozdzielczości i wysokiej czułości, Postęp nauki (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110

Dostarczone przez Uniwersytet w Osace


Cytat: Ulepszona mikroskopia Ramana zapewnia wyraźniejsze obrazowanie chemiczne próbek utrwalonych krio (2024, 24 grudnia), pobrano 24 grudnia 2024 r. z https://phys.org/news/2024-12-raman-microskopia-clearer-chemical-imaging.html

Niniejszy dokument podlega prawom autorskim. Z wyjątkiem uczciwego obrotu w celach prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Treść jest udostępniana wyłącznie w celach informacyjnych.





Link źródłowy