Výzkumníci přišli s tažným paprskem pro biology
19.12.2016, Jan Vítek, aktualita
Tažný paprsek, neboli tractor beam, patří především do povědomí příznivců sci-fi a především série Star Trek. O fikci ale už ani tak nejde a nyní se dá tato technologie využít pro lepší a šetrnější manipulaci s organismy.
Na úvod je třeba poznamenat, že tažný paprsek plnil stránky zpravodajských serverů také před dvěma lety, kdy s ním přišli brněnští výzkumníci. V jejich případě šlo o zařízení, které dokáže manipulovat s malými předměty a neumí je pouze tahat směrem k sobě, ale také tlačit od sebe. Nyní ale jde o výsledek práce fyziků z University of Bielefeld, kteří svou technologii vyvinuli pro fluorescenční mikroskopii ve supervysokém rozlišení. Ta dokáže poskytovat záběry živých buněk nebo malých organismů v rozlišení, které bylo dříve dosažitelné pouze elektronovými mikroskopy. Hlavní rozdíl je v tom, že elektronové mikroskopy nám umožní sledovat pouze již neživé buňky. Pozorované objekty je nutné znehybnit a připravit pro pozorování, ovšem fyzické omezení pohybu je dokáže velice nepříznivě ovlivnit, což platí třeba pro červené krvinky. Pokud je zkusíme třeba uzavřít mezi sklíčka, jsou zničeny dříve, než je někdo má vůbec šanci sledovat.
studie rozložení genetického materiálu uvnitř bakterie E.coli (Robin Diekmann)
Právě zde nastupuje nová technologie, která má fungovat jako optická pinzeta. Ta se přidá k primárnímu nástroji využívajícímu fluorescenční materiál, který se v buňkách po osvícení laserem rozsvítí a vědci tak mohou zkoumat trojrozměrnou strukturu buněk. Vedle toho je tu nově druhý laserový paprsek, který funguje jako optická past schopna uzavřít jedinou buňku a ovládat její natočení a pozici. Robin Diekmann, spoluautor projektu, k tomu říká, že laserový paprsek vytváří v buňce síly, které ji udržují v jeho středu. Má jít prostě o znehybnění buňky díky vratné síle.
S pomocí této metody bylo nejdříve experimentováno s kuličkou pěnového polystyrenu, kterou paprsek dokázal udržet na jednom místě a ve vzduchu, i když jen několik mikrometrů nad povrchem. To ale pro buňky či bakterie bohatě stačí a díky tomu je možné pořizovat jejich snímky z několika stran a ostřit na různá jejich místa v prostoru. To proto, že už je možné s buňkami libovolně otáčet v trojrozměrném prostoru, takže ve výsledku mohlo být studováno třeba rozložení genetického materiálu v bakterii E.coli v mikronovém rozlišení.
Diekmann chce nyní se svými kolegy použít fluorescenční mikroskopii a svou optickou pinzetu pro studium buněk v různých fázích jejich života. Bude také sledovat, co probíhá při jejich infekci patogeny.
Zdroj: Extremetech
studie rozložení genetického materiálu uvnitř bakterie E.coli (Robin Diekmann)
Právě zde nastupuje nová technologie, která má fungovat jako optická pinzeta. Ta se přidá k primárnímu nástroji využívajícímu fluorescenční materiál, který se v buňkách po osvícení laserem rozsvítí a vědci tak mohou zkoumat trojrozměrnou strukturu buněk. Vedle toho je tu nově druhý laserový paprsek, který funguje jako optická past schopna uzavřít jedinou buňku a ovládat její natočení a pozici. Robin Diekmann, spoluautor projektu, k tomu říká, že laserový paprsek vytváří v buňce síly, které ji udržují v jeho středu. Má jít prostě o znehybnění buňky díky vratné síle.
S pomocí této metody bylo nejdříve experimentováno s kuličkou pěnového polystyrenu, kterou paprsek dokázal udržet na jednom místě a ve vzduchu, i když jen několik mikrometrů nad povrchem. To ale pro buňky či bakterie bohatě stačí a díky tomu je možné pořizovat jejich snímky z několika stran a ostřit na různá jejich místa v prostoru. To proto, že už je možné s buňkami libovolně otáčet v trojrozměrném prostoru, takže ve výsledku mohlo být studováno třeba rozložení genetického materiálu v bakterii E.coli v mikronovém rozlišení.
Diekmann chce nyní se svými kolegy použít fluorescenční mikroskopii a svou optickou pinzetu pro studium buněk v různých fázích jejich života. Bude také sledovat, co probíhá při jejich infekci patogeny.
Zdroj: Extremetech
