Како видети невидљиво – нови микроскоп открива скривене светове ћелија

Две светлости, једна слика

Микроскопи већ вековима откривају невидљиви свет ћелија, али свака метода има своје границе. Квантитативна фазна микроскопија (QPM) користи светлост која се креће напред, приказујући велике ћелијске структуре као што су језгра и органеле с невероватном јасноћом.Међутим, она као да „не види“ ситне честице – протеине и егзосоме – мале, али изузетно важне за ћелијску комуникацију. 

Интерферометричка расејана светлосна микроскопија (iSCAT), с друге стране, бележи светлост која се враћа назад и омогућава праћење појединачних молекула у делићу секунде. Нови двоструки светлосни микроскоп решава овај проблем – истовремено бележи светлост која путује напред и назад, откривајући велике и мале структуре у једној чаробној слици.

Раздвајање сигнала – као читање мисли ћелије

Један од највећих научних изазова био је како раздвојити два типа светлости у једној слици без мешања. Научници су сада у стању да прате кретање великих ћелијских структура и ситних нано-честица, попут протеинских комплекса и егзосома.

Поређењем светлости која путује напред и назад, могу одредити величину честице и индекс преламања светлости – колико материјал савија или расејава светлост. Ово омогућава да се „прочитају" физичка својства честица без боја или хемијских маркера.

Мали пакетићи и невидљиви вируси

Истраживачи данас могу да посматрају и најситније делове ћелијског света. Егзосоми – мали „пакетићи“ којима ћелије размењују поруке – и вируси, веома мали и довољно сложени да могу да инфицирају ћелије, сада се могу пратити док се крећу.

Посматрајући њихово кретање и међусобне интеракције, научници откривају важне детаље о томе како настају инфекције, како се преносе информације између ћелија и на који начин би се ови процеси могли искористити за развој нових терапија.

Поред тога, нови микроскоп омогућава посматрање живих ћелија док пролазе кроз процес умирања, откривајући њихове суптилне реакције и механизме којима покушавају да се заштите или преживе.

Нежан, али моћан приступ

Овај систем је потпуно неинвазиван и не користи боје, што значи да ћелије могу бити посматране данима без икаквог оштећења. То отвара могућности за фармацеутску индустрију, биотехнологију и тестирање лекова, јер омогућава прецизно праћење ћелија док реагују на терапије – без уништавања узорка.

Замислите могућност да видите како рак или вирус реагују на нови лек у реалном времену, као да гледате малу драму одиграну на сцени сваке ћелије.

Микроскопија – путовање кроз невидљиви свет

Микроскоп је један од најмоћнијих инструмената у науци. Од првих лупа и једноставних микроскопа у 16. веку до модерних супер-резолуционих техника, он нам је омогућио да видимо оно што је било невидљиво голим оком: ћелије, микробе, вирусе и сложене молекуларне процесе.

Свака генерација омогућила је праћење мањих и бржих процеса, од динамике молекула до интеракција вируса и имуног система. Нови двоструки светлосни микроскоп наставља ову традицију, омогућавајући научницима да „уплове“ у свет на нано-нивоу.

Поглед у будућност

Нови микроскоп омогућава прецизно, нежно и дуготрајно посматрање ћелија без боја и оштећења. Он открива кретање молекула и целих ћелија, а истовремено отвара врата за револуционарна биомедицинска истраживања и развој терапија.

Са овом технологијом, научници могу видети невидљиво, разумети сложено и пратити живот на начин који је до недавно био немогућ.