Новый микроскоп «два в одном» помог ученым заглянуть внутрь клеток

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC) Министерства энергетики США объединили два метода микроскопической визуализации в одном микроскопе. Так они получили метод наблюдения отдельных молекул в клеточном контексте с высоким разрешением. 

Они объединили флуоресцентную микроскопию сверхвысокого разрешения (SRM) и криогенную электронную томографию (cryo-ET). Первая отлично подходит для отслеживания отдельных молекул, таких как белки, в клетке, но не показывает ученым, что происходит поблизости. Вторая — предоставляет изображения клеток с высоким разрешением, но не может точно определить, что «задумали» отдельные молекулы.

Исследователи разработали устройство, названное системой фрезерования сфокусированным ионным лучом с прикрепленным к нему сканирующим электронным микроскопом или FIB-SEM. Сфокусированный ионный луч отсекает клеточный материал, оставляя очень тонкий слой замороженной клетки, через который может проникнуть криоЭТ. Затем сканирующий электронный микроскоп стреляет электронами в образец для получения изображений с высоким разрешением.

Сейчас исследователи разрабатывают различные виды флуоресцентных меток — биосенсоров — для работы в криогенных условиях. Биосенсоры представляют собой флуоресцентные молекулы, которые меняют свои свойства излучения или возбуждения в зависимости от местной среды, светясь одним цветом в одной среде и другим цветом в другой.