В MIT создали бюджетный метод визуализации с точностью до 10 нанометров

С помощью обычного светового микроскопа инженеры Массачусетского технологического института (MIT) разработали метод визуализации биологических образцов с точностью до 10 нанометров.

Новый бюджетный метод визуализации от инженеров MIT позволит ученым получать изображения вирусов и, возможно, даже отдельных биомолекул. Он основан на экспансионной микроскопии. Этот подход включает в себя встраивание биологических образцов в гидрогель, а затем их расширение перед визуализацией с помощью микроскопа. Для нового метода визуализации метода исследователи разработали новый тип гидрогеля. Его особенность в том, что он поддерживает более однородную конфигурацию. В свою очередь это позволяет с большей точностью отображать крошечные биологические структуры.

Такая степень точности поможет в изучении основных молекулярных взаимодействий, делающих жизнь возможной, объясняет Эдвард Бойден, профессор в MIT. 

Лаборатории по всему миру начали использовать экспансионную микроскопию с тех пор, как лаборатория Бойдена впервые представила ее в 2015 году. С помощью этой техники исследователи физически увеличивают свои образцы примерно в четыре раза по линейному размеру перед их визуализацией. Это позволяет им создавать изображения с высоким разрешением без дорогостоящего оборудования. 

В статье, опубликованной в 2017 году, лаборатория Бойдена продемонстрировала разрешение около 20 нанометров, используя процесс, при котором образцы дважды расширяли перед визуализацией. Этот подход, а также более ранние версии экспансионной микроскопии основаны на абсорбирующем полимере, изготовленном из полиакрилата натрия. Такие гели набухают под воздействием воды. Однако одним из их критических ограничений является то, что они не являются полностью однородными по структуре или плотности. Такая неравномерность приводит к небольшим искажениям формы образца при его расширении, что ограничивает достижимую точность.

Чтобы преодолеть это, в MIT разработали новый гель — тетрагель, который образует более предсказуемую структуру. Объединив тетраэдрические молекулы gолиэтиленгликоля с тетраэдрическими полиакрилатами натрия, ученые смогли создать решетчатую структуру. Она гораздо однороднее, чем гидрогели полиакрилата натрия, синтезированные свободными радикалами, которые использовались ранее.

Ученые продемонстрировали точность нового подхода к визуализации, использовав его для расширения частиц вируса простого герпеса типа 1 (HSV-1). Они имеют характерную сферическую форму. После расширения вирусных частиц исследователи сравнили формы с формами, полученными с помощью электронной микроскопии. Выяснилось, что искажение было гораздо ниже, чем в предыдущих версиях расширяющей микроскопии. Это позволило достичь точности около 10 нанометров.


Читать далее

Самое штормовое место на Земле: почему пролив Дрейка — опаснейший путь в Антарктику

Новое урановое соединение побило рекорд аномальной проводимости

Mars Express помог выяснить, куда и как исчезла вода с Красной планеты

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости