Ultradźwięki wykorzystane do obrazowania wnętrza komórek

Ultradźwięki wykorzystane do obrazowania wnętrza komórek

Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham opracowali nową technikę, która wykorzystuje ultradźwięki do obrazowania wnętrza żywych komórek.

W przeciwieństwie do konwencjonalnej mikroskopii optycznej, która angażuje do tego celu fotony, nowa metoda obrazowania opiera się o kwazicząsteczki fononów. Opisana w czasopiśmie Scientific Reports technika bazuje na falach dźwięku krótszych od tych stosowanych w obrazowaniu optycznym. Zdaniem naukowców dzięki temu może rywalizować z metodami optycznymi o super-rozdzielczości, których opracowanie zostało wyróżnione Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w 2014 roku.

- Ludzie są oswojeni z wykorzystaniem ultradźwięków do zaglądania we wnętrza ich ciał - powiedział profesor Matt Clark biorący udział w badaniu - Nam, najprościej rzecz ujmując, udało się udoskonalić tę technikę do takiego stopnia, że jesteśmy w stanie zajrzeć we wnętrze pojedynczej komórki. Nasz Uniwersytet stanowi obecnie jedyne miejsce na świecie, w którym jest to możliwe.

Mikroskopia wykorzystująca światło ma swoje ograniczenia. Nie może być wykorzystywana do badań próbek biologicznych mniejszych niż długość fal światła niebieskiego, ponieważ energia fotonów w zakresie ultrafioletu jest tak wysoka, że może niszczyć wiązania obecne pomiędzy obserwowanymi elementami. Barwniki fluorescencyjne wykorzystywane w metodach pozwalających na osiąganie super-rozdzielczości mogą być z kolei toksyczne, a energia której włożenia wymagają te techniki również może powodować uszkodzenie komórek.

Ultradźwięki pozwalają uniknąć tych problemów, ponieważ nie są nośnikiem wysokiej energii i nie wymagają wykorzystywania markerów. Oznacza to, że dzięki wykorzystaniu fal o mniejszych długościach możemy spodziewać się obrazów o wyższej rozdzielczości bez podejmowania ryzyka zniszczenia próbek.

(rr)