В 1000 раз выше точность? Новая эра измерений.
Новый взгляд на динамику клеток: крио-оптическая микроскопия
Изучение быстрых биологических процессов в живых клетках всегда сталкивалось с серьёзной проблемой: либо высокая скорость съёмки, но низкое качество изображения, либо чёткие снимки, но недостаточная временная точность. Учёные из Университета Осаки предложили смелое решение — не пытаться "догнать" процесс, а мгновенно его остановить.
Суть метода
Исследователи разработали крио-оптическую микроскопию, которая позволяет:
-
моментально "замораживать" клетки в нужный момент с помощью специально созданной крио-камеры,
-
сохранять как пространственные, так и временные характеристики динамических процессов,
-
проводить высокоточные количественные измерения, используя разные типы микроскопии последовательно, без риска временного рассогласования.
Ключевые достижения
-
Кальциевые волны в сердечной мышце: команда "остановила" распространение кальциевых сигналов и смогла рассмотреть их в 3D с помощью суперразрешающей микроскопии, недоступной для столь быстрых событий в живых клетках.
-
Повышение точности измерений: после заморозки удалось использовать экспозиции в 1000 раз дольше, чем при живой съёмке, что дало гораздо более точные количественные данные.
-
Мгновенное срабатывание: встроенная система крио-инжекции, синхронизированная с УФ-стимуляцией, позволила "заморозить" клетки с точностью до 10 миллисекунд после начала события.
-
Комбинация методов: впервые удалось совместить спонтанную рамановскую спектроскопию и суперразрешающую флуоресцентную микроскопию на одних и тех же клетках в идентичный момент времени.
Почему это важно
По словам авторов исследования, эта технология объединяет преимущества живой и крио-микроскопии. Она позволяет фиксировать мгновенные состояния клеток и затем изучать их с высокой детализацией и точностью. Такой подход открывает новые возможности для:
-
изучения работы сердца, нейронных сетей и других быстро протекающих процессов,
-
фундаментальной биологии и медицины,
-
разработки новых диагностических и терапевтических технологий.
