Opdagelse gør det usynlige synligt

Australske forskere har opdaget en ny måde at analysere mikroskopiske celler, væv og andre gennemsigtige prøver, gennem forbedring af en næsten 100-årig billeddannelsesteknik.

La Trobe University forskere har ledet et fireårigt samarbejde for at gøre "det usynlige synligt" ved at bruge specialdesignede nanomaterialer til at øge følsomheden af ​​fasekontrastmikroskopi, en billeddannelsesteknik, der almindeligvis bruges af forskere til at studere biologiske prøver.

Opdagelsen, detaljeret i Natur fotonik , vil gavne en bred vifte af forskere og har potentiale til at fremme forskning i forståelse og påvisning af sygdom.

Projektleder og La Trobe Institute for Molecular Science (LIMS) fysiker, Professor Brian Abbey, sagde opdagelsen giver forskere mulighed for at opdage små ændringer i sammensætningen eller strukturen af ​​transparente eller nanotynde objekter, gør det muligt for deres nøglefunktioner og strukturer at være synlige, når de sættes under et mikroskop.

"Funktioner, der tidligere var umulige at opdage ved hjælp af konventionelle teknikker, kan nu afbildes ved hjælp af vores mikroskopimetode, udviklet af hovedforfatter og La Trobe Senior Research Fellow Dr. Eugeniu Balaur, "Sagde professor Abbey.

"Det har givet vores teams mulighed for at gå dybere ind i identifikationen af ​​tidlige destruktive processer i neurodegenerative sygdomme, såsom multipel sklerose, "Sagde professor Abbey.

Fasekontrastmikroskopi, en optisk teknik, der kan bruges til at producere billeder med høj kontrast af transparente prøver, blev først opfundet i 1934 af den nobelprisvindende fysiker Frits Zernike.

"Denne teknik gør det muligt for forskere at undersøge celler i deres naturlige tilstand uden tidligere at være farvet eller mærket. Som et resultat, deres struktur og funktion - og måske endda deres dynamik - kan bedre forstås, "Sagde professor Abbey.

"Vi har nu værktøjerne til at manipulere stof på nanoskalaen. Vores specialdesignede nanomaterialer har gjort det muligt for os at opnå et stort spring fremad med hensyn til billedkvalitet og kontrast, bygge på det banebrydende fasearbejde i Zernike i 1930'erne. "

La Trobe neuroscientist og medforfatter af undersøgelsen Dr. Jacqueline Orian sagde, at forskergruppen arbejder på at oversætte undersøgelsen for at sikre, at deres nye mikroskopiteknik kan bruges af forskere over hele verden.

"En stor anvendelse af teknikken ville være i evalueringen af ​​kandidatlægemidler til fremme af reparation af nerver og deres beskyttende hylstre kendt som myelin, "Sagde Dr. Orian.

"Teknikken, teamet udviklede, gør os i stand til at udføre etiketfri billeddannelse af cellulære strukturer med enestående kontrast og i deres naturlige tilstand. Kobling af nanoteknologi med fasekontrastmikroskopi lægger grundlaget for helt nye forskningsområder og repræsenterer et betydeligt spring fremad for livet videnskaber, "Dr. Nicholas Anthony, undersøgelse medforfatter fra Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) sagde.