С тех пор как первые клетки были замечены под микроскопом, ученые находили новые способы осветить их содержимое. Чем больше подробностей мы сможем раскрыть, тем больше мы узнаем о том, как клетки обычно работают и что происходит, когда их функции идут не так. В последние годы был разработан широкий спектр методов микроскопии. Ученые теперь объединили два метода, чтобы создать технику для просмотра действия внутри и снаружи живых клеток на невероятном уровне детализации. Были представлены два отчета, описывающих этот метод, один в начале этого года в Nature Communications, а другой в ACS Nano.
“Доступные в настоящее время методы создают множество технических проблем для наблюдения за живыми клетками на таком гранулированном уровне”, — сказал Георг Фантнер, руководитель Лаборатории EPFL по био — и наноинструментам (LBNI). “Такие методы, как электронная микроскопия, позволяют получить непревзойденное разрешение поверхности клеток на наноуровне, но для этого требуется поместить образцы в вакуум и бомбардировать их электронами». Техника слишком жесткая, и живые организмы не способны пережить лечение. «Еще одним распространенным методом является флуоресцентная микроскопия. Хотя он позволяет наблюдать образцы, не разрушая их, иметь достаточное разрешение для разрешения трехмерной поверхности ячейки сложно. Кроме того, требуемая доза фотонов может [вызвать] повреждение клеток”.
В этой работе исследователи использовали инструмент под названием стохастическая оптическая флуктуационная визуализация (SOFI), который может быть применен к клеткам, чтобы увидеть конкретные молекулы или процессы, и объединили его с методом, называемым сканирующей микроскопией ионной проводимости (SICM). В SICM к клеткам обычно прикасаются зондом, который отображает поверхность клетки, раскрывая ее топографию. Однако естественное состояние живых клеток не останется неизменным, когда клетка соприкоснется с зондом. Поэтому исследователи создали новый тип зонда из стеклянной нанопоры, который может использовать поток ионов для зондирования поверхности клетки без контакта.
Ученые могут использовать эту технику, чтобы одновременно рассматривать как внешнюю, так и внутреннюю части клеток, видеть, что происходит внутри, а также получать топографическую карту поверхности.
Эта новая технология может помочь ученым узнать больше о том, как клетки мигрируют, дифференцируются или общаются, предположили исследователи. Клеткам часто приходится обнаруживать окружающую среду и реагировать на нее, и этот инструмент может помочь нам понять механизмы, лежащие в основе этих процессов.
