Нобелевскую премию по химии 2014 года присудили за разработку технологии флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения. Она позволила ученым получить первое молекулярное изображение внутри клеток. Это открыло перспективы для исследования сложных биологических систем и процессов.
Ученые из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии смогли еще больше улучшить устройства. Они объяснили, что отдельные молекулы уже можно было наблюдать с помощью микроскопов сверхвысокого разрешения. Но взаимодействия между этими молекулами происходят в масштабе в четыре раза меньшем — они были недоступны исследователям.
«Причина, по которой точность локализации одномолекулярных микроскопов обычно составляет около 20–30 нм, заключается в том, что микроскоп фактически движется в то время, когда мы обнаруживаем сигнал. С помощью существующих приборов сверхвысокого разрешения мы не можем определить, связан ли один белок с другим, потому что расстояние между ними меньше, чем неопределенность их положения», — отметила профессор Катарина Гаус, которая участвовала в разработке.
Чтобы устранить эту проблему, команда исследователей создала «автономные петли обратной связи» — они позволяют во время процесса наблюдения выравнивать оптический путь. Так они научили устройство передавать картинку с точностью до нанометра.
«Обычные методы микроскопии не смогли бы точно измерить небольшие изменения — например, расстояние между сигнальными молекулами в неподвижных и активированных Т-клетках. Они отличаются всего на 4–7 нм. Теперь это можно сделать даже в обычных лабораторных условиях», — добавила Гаус.