Ученые научились наблюдать изменения внутри живых клеток в реальном времени
Ученые разработали метод, который позволяет наблюдать, как меняется внутренняя среда живой клетки практически в реальном времени. С его помощью можно отслеживать очень быстрые процессы на масштабе в сотни нанометров.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 12 октября /Новости науки/. Ученые разработали систему квантовой визуализации, позволяющую длительное время наблюдать за физико-химическими изменениями внутри живых клеток с разрешением до 136 нанометров. Об этом говорится в статье, опубликованной в Nature Communications.
Новый подход объединяет квантовые сенсоры и микроскопию сверхвысокого разрешения. Такое сочетание позволяет не только получать детальные изображения клетки, но и отслеживать происходящие внутри нее изменения во времени.
Пространственное разрешение системы достигает 136 нанометров. При этом новые данные можно получать каждые 150 миллисекунд, что позволяет наблюдать быстро меняющиеся процессы внутри живой клетки. Размер исследуемой области может достигать 180 на 180 микрометров.
Квантовые сенсоры в разработанной системе основаны на особых центрах в алмазе, чувствительных к изменениям окружающей среды. Их объединили со структурированной микроскопией — методом, позволяющим получать изображения объектов, которые трудно различить при обычной световой микроскопии.
В одном из экспериментов ученые наблюдали за активными формами кислорода — химически активными соединениями, которые образуются внутри клеток. После внешнего воздействия их количество менялось в разных участках клетки неодинаково. Новая система позволила увидеть, где именно происходят эти изменения и как они развиваются со временем.
Одной из сложностей при исследовании живых клеток остается необходимость одновременно получать высокое пространственное и временное разрешение, не повреждая клетку и сохраняя возможность длительного наблюдения. Разработанный подход позволяет совместить эти требования в одной системе.
Исследователи считают, что квантовая визуализация может использоваться для более подробного изучения процессов, происходящих в отдельных участках живых клеток.
Новый подход объединяет квантовые сенсоры и микроскопию сверхвысокого разрешения. Такое сочетание позволяет не только получать детальные изображения клетки, но и отслеживать происходящие внутри нее изменения во времени.
Пространственное разрешение системы достигает 136 нанометров. При этом новые данные можно получать каждые 150 миллисекунд, что позволяет наблюдать быстро меняющиеся процессы внутри живой клетки. Размер исследуемой области может достигать 180 на 180 микрометров.
Квантовые сенсоры в разработанной системе основаны на особых центрах в алмазе, чувствительных к изменениям окружающей среды. Их объединили со структурированной микроскопией — методом, позволяющим получать изображения объектов, которые трудно различить при обычной световой микроскопии.
В одном из экспериментов ученые наблюдали за активными формами кислорода — химически активными соединениями, которые образуются внутри клеток. После внешнего воздействия их количество менялось в разных участках клетки неодинаково. Новая система позволила увидеть, где именно происходят эти изменения и как они развиваются со временем.
Одной из сложностей при исследовании живых клеток остается необходимость одновременно получать высокое пространственное и временное разрешение, не повреждая клетку и сохраняя возможность длительного наблюдения. Разработанный подход позволяет совместить эти требования в одной системе.
Исследователи считают, что квантовая визуализация может использоваться для более подробного изучения процессов, происходящих в отдельных участках живых клеток.
