Avancerat mikroskop möjliggör insyn i cellens nanopartier med upplösning under 5 nanometer.

StockholmForskare från universiteten i Göttingen och Oxford samt Universitetssjukhuset i Göttingen har gjort en viktig upptäckt inom mikroskopi. Traditionella mikroskop kunde tidigare bara se detaljer så små som 200 nanometer, vilket gjorde det svårt att studera de allra minsta delarna av celler. Med de nya förbättringarna kan ett nytt mikroskop nu se detaljer mindre än fem nanometer. Denna nya teknologi kan förändra hur vi studerar celler.

Dessa detaljer med hög upplösning är viktiga av flera anledningar:

• Underlättande av djupgående neurologiska studier
• Förbättrad förståelse av cellulära processer
• Bättre visualisering av interaktioner mellan proteiner inom celler
• Potentiellt förbättrad diagnostik och medicinsk forskning

Mänskliga celler är mycket detaljerade och har små delar som inte kan ses med vanliga mikroskop. Till exempel är mikrotubuli, som ger stöd åt cellen, ungefär sju nanometer breda. Mellanrummen mellan nervceller eller mellan nerv- och muskelceller, kallade synaptiska klyftor, är mellan 10 och 50 nanometer breda. Tidigare var det svårt att tydligt se dessa små utrymmen. En ny typ av mikroskop löser detta problem genom att använda fluorescensmikroskopi-tekniker. Det använder "single-molecule localization microscopy" för att tända och släcka fluorescerande molekyler, exakt lokalisera dem och skapa en högupplöst bild.

Den förbättrade upplösningen, som nu når enskilda siffror i nanometer, möjliggör en ny förståelse av proteiners arrangemang i synapser. Professor Jörg Enderleins team i Göttingen använde en mycket känslig detektor och nya dataanalysmetoder för att uppnå dubbelt så hög upplösning som tidigare. Resultaten visar komplexa detaljer som tidigare var osynliga och ger ny information om cellernas molekylära struktur.

Läs också:

Idag · 03:23

Ny forskning visar viktiga mekaniska samband i Alzheimers – kan befintliga cancerläkemedel hjälpa?

Denna teknik har hög upplösning, är prisvärd och enkel att använda i jämförelse med liknande metoder. Detta gör avancerad mikroskopi tillgänglig för fler forskare. Teamet har dessutom utvecklat öppen källkod-programvara för att underlätta databehandling, vilket ökar deras arbetes genomslag.

Att förstå dessa små strukturer har stora konsekvenser. Till exempel, inom neurovetenskapen, skulle att se synapsklyftan i detalj kunna leda till nya behandlingar för hjärnsjukdomar. Inom cellbiologin kan observationen av hur proteiner interagerar på denna nivå ge svar på grundläggande frågor om hur celler fungerar och vad som går fel vid sjukdomar.

Den här nya mikroskopet förbättrar betydligt vår förmåga att se och förstå mycket små objekt, vilket leder till framsteg inom många forskningsområden.