تصویربرداری از مرکز کنترل سلول‌ها برای نخستین بار

[ERF@N]

شیوه جدید تصویربرداری از سلول‌ها به دانشمندان امکان مشاهده ساختارهای درونی موجود در داخل «مرکز کنترل» سلول را برای نخستین بار فراهم کرده است.

تکنیک میکروسکوپی که توسط محققان دانشگاه کوین مری لندن طراحی شده، بیانگر پیشرفتی عظیم در حوزه زیست‌شناسان سلولی است، زیرا این فناوری به دانشمندان امکان بررسی ساختارهای موجود در عمق درونی سلول از قبیل ویروس‌ها، باکتری‌ها و بخش‌های عمیق هسته را می‌دهد.

پیشرفت‌های اخیر در حوزه فیزیک نوری استفاده از میکروسکوپی فلورسنت را برای مطالعه ساختارهای پیچیده و کوچک‌تر از 200 نانومتر میسر ساخته است. این ساختارها 500 برابر کوچک‌تر از عرض یک تار موی انسان هستند.

چنین شیوه‌هایی «میکروسکوپی با تفکیک‌پذیری فوق‌العاده» خوانده می‌شوند.

تکنیک‌های معمول فقط می‌توانند تصاویر بسیار واضحی از ساختارهایی را تهیه کنند که در بخش پایینی سلول قرار دارند.

به این دلیل که هسته‌ها (مرکز کنترل سلول) در وسط سلول قرار دارند و عفونت‌های باکتریایی و ویروسی می‌توانند در تمامی نقاط سلول رخ دهند، این شیوه‌ها دارای محدودیت‌های قابل‌توجهی برای زیست‌شناسان هستند.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با سیستم تصویربرداری جدید بر چنین محدودیت‌هایی فائق آمد و امکان تصویربرداری از ساختارهایی به کوچکی 80 نانومتر یا کوچک‌تر را در تمامی نقاط سلول میسر ساخت.

سامانه «تصویربرداری آماری دیسک چرخان» (SDSI) توسط دکتر نیوان هاسنی به همراه پروفسور مارتین نایت از مدرسه مهندسی و علوم مواد و همچنین دکتر «آن ویلر» رئیس تصویربرداری «موسسه بلیزارد» دانشگاه کوین مری ساخته شده است.

گفته می‌شود، میکروسکوپ دیسک چرخان تصاویر کانونی را با سرعت بالا تهیه می‌کند، زیرا دارای دیسکی با آرایه‌ای از روزنه‌های ریز در بخش درونی است که نور خارج از کانون را حذف می‌کنند.

دانشمندان میکروسکوپ ابداعی را با کاوشگرهای نوری جدید ترکیب کرده‌اند و این موضوع آن‌ها را قادر به مشاهده ساختارهایی می‌کند که سه برابر کوچک‌تر از ساختارهایی هستند که با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری استاندارد قابل‌رویت‌اند.

دانشمندان حاضر در این تحقیق موفق به تجسم‌بخشی کروماتین شدند. کروماتین ساختار پروتئینی است که بیان دی ان ای و پوشش هسته‌ای را کنترل می‌کند.

آن‌ها همچنین از شیوه جدید برای تصویربرداری از چسبندگی‌های کانونی استفاده کردند. این ساختارها ماکرومولکول‌های سلولی هستند که سلول برای متصل‌شدن به محیطش از آن‌ها استفاده می‌کند.

گرچه پیش‌تر امکان مشاهده این ساختارها وجود داشت، شیوه جدید آن‌ها را با جزئیات بیشتری به نمایش می‌گذارد.

این روش همچنین به محققان امکان مشاهده مجموعه‌های پروتئینی که هسته آن‌ها کوچک‌تر از 200 نانومتر است را فراهم می‌کند.

محققان در نظر دارند از شیوه میکروسکوپی جدید در طیف وسیعی از کاربردها از رفتار سلول بنیادی گرفته تا درک آرتروز و توسعه نانوداروها استفاده کنند.

جزئیات این دستاورد علمی در PLOS ONE منتشر شده است.