İtaliya Texnologiya İnstitutu tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Polyarizasiya mikroskopiyasını qaranlıq sahə mikroskopiyası ilə birləşdirmək üçün istifadə edilən eksperimental qurğunun sxemi. Mənbə: IIT-Istituto Italiano di Tenologia

Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-İtaliya Texnologiya İnstitutu) tədqiqatçıları canlı hüceyrələrin müşahidəsini təkmilləşdirə bilən innovativ mikroskopiya texnikası hazırlayıblar. Optics Letters jurnalında dərc olunan bu tədqiqat kontrast maddələrə ehtiyac olmadan çoxsaylı bioloji proseslərin daha dərindən təhlili üçün yol açır. Növbəti addım süni intellektdən istifadə edərək bu texnikanı təkmilləşdirmək və birbaşa görüntüləməni innovativ molekulyar məlumatlarla birləşdirə bilən yeni nəsil optik mikroskopiya metodlarına yol açmaq olacaq.

Tədqiqat, Nanoskopiya Bölməsinin Tədqiqat Direktoru və IIT-dəki İtaliya Nikon Görüntüləmə Mərkəzinin Elmi Direktoru Alberto Diaspronun rəhbərliyi altında, Nikolo İnkardona (ilk müəllif) və Paolo Biankini tərəfindən aparılmışdır.

Canlı hüceyrələri vizuallaşdırmağın çətinliyi

Optik mikroskopiya hüceyrələri öyrənmək üçün əvəzolunmaz bir vasitədir, çünki o, fundamental bioloji prosesləri anlamaq üçün təbii işıqdan istifadə edərək onları ətraflı şəkildə müşahidə etməyə imkan verir. Lakin, hüceyrələrin şəffaflığı, histoloji boyanmadan flüoresan etiketləməyə qədər kontrast maddələrlə müalicə olunmadığı təqdirdə, onları optik mikroskop altında demək olar ki, görünməz edir.

Bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün zamanla kontrastı artırmaq və vizuallaşdırmanı yaxşılaşdırmaq üçün işığın xüsusiyyətlərindən istifadə edən müxtəlif üsullar hazırlanmışdır. Bunlara polyarlaşdırılmış işıqdan istifadə edərək müəyyən hüceyrə komponentlərini vurğulayan polyarizasiya mikroskopiyası və əks halda hiss olunmayan detalları aşkar etmək üçün nümunənin yalnız kənarlarını işıqlandıran qaranlıq sahə mikroskopiyası daxildir. Son dərəcə faydalı olsa da, bu üsullar çox vaxt molekulyar analiz üçün kifayət qədər məkan vizual detal təmin etmir.

Mikroskopiya texnikalarındakı irəliləyişlər

Bu səbəbdən, super qətnaməli flüoresan optik mikroskopiya hazırda hüceyrələri öyrənmək üçün ən geniş istifadə olunan texnikadır. Bu üsul, müəyyən hüceyrə komponentlərinə bağlanan lüminessent molekullardan istifadə edir və onları mikroskop altında dörd ölçüdə – məkan və zaman – aydın şəkildə görünən və müəyyən edilə bilən edir. Buna misal olaraq, hüceyrə nüvəsinə bağlanan və xarakterik mavi işıq saçan və dərhal müəyyən edilməsinə imkan verən DAPI-nı göstərmək olar.

Bu kontekstdə, IIT tədqiqatçıları polyarizasiya mikroskopiyasını qaranlıq sahə mikroskopiyası ilə birləşdirərək, floresansa müraciət etmədən yüksək kontrast əldə edə bilən yeni bir texnika yaratdılar. Bu şəkildə nümunələrin bütövlüyü qorunur və hüceyrələrin daha orijinal görünüşünü təqdim edir.

Potensial tətbiqlər və gələcək istiqamətlər

“Məqsəd , hüceyrə nüvəsində yerləşən DNT və zülallardan əmələ gələn kompleks olan xromatini öyrənmək üçün bu texnikadan istifadə etməkdir . Xromatinin necə təşkil olunduğunu və zamanla necə dəyişdiyini anlamaq, çoxsaylı bioloji prosesləri anlamaq və bir çox xəstəliklərin altında yatan dəyişiklikləri müəyyən etmək üçün vacibdir”, – deyə İspaniyanın Valensiya Universitetində yeddi illik tədqiqatdan sonra bu yaxınlarda İtaliyaya qayıdan Nanoskopiya Bölməsinin tədqiqatçısı Nikolo İnkardona bildirib.

Yeni texnika irəliyə doğru əhəmiyyətli bir addım olsa da, flüoresan mikroskopiya ilə müqayisədə hələ də bir məhdudiyyətə malikdir: fərqli hüceyrə komponentlərini xüsusi olaraq ayırd edə bilmir. Bu maneəni aradan qaldırmaq üçün Nanoscopy komandası onu flüoresan mikroskopiya ilə birləşdirən və molekulyar nanoskal məlumat verə bilən inteqrasiya olunmuş bir sistemin hazırlanması üzərində işləyir . Məqsəd hər iki texnikadan istifadə edərək eyni nümunənin şəkillərini əldə etmək və onların korrelyasiyasından istifadə edərək birincisini ikincisinə çevirmək üçün süni intellekt modelini hazırlamaq olacaq.

Nanoskopiya Bölməsinin koordinatoru Alberto Diaspro deyir: “Növbəti məqsədimiz, texnikamızla əldə edilənlərdən fərqli olaraq, molekulyar tərkibli flüoresans görüntüləri yarada bilən və bununla da təhlil altında olan hüceyrələrin etiketlənməsinə ehtiyacı aradan qaldıran bir süni intellekt modeli qurmaqdır. Bu, tamamilə invaziv olmayan mikroskopiya texnikalarının yeni nəslinin yolunu aça biləcək iddialı bir məqsəddir.”

Nəşr detalları

Nicolo Incardona və digərləri, Darkfield Mueller matris mikroskopu tək hüceyrələrin yüksək kontrastla müşahidəsinə imkan verir, Optics Letters (2025). DOI: 10.1364/ol.575248

Jurnal məlumatı: Optika Məktubları 

İtaliya Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilir