Lys i mørket:Ny opdagelse gør mikroskopisk billeddannelse mulig under mørke forhold

Curtin University-forskere har opdaget en ny måde at analysere mikroskopiske prøver mere nøjagtigt på ved i det væsentlige at få dem til at lyse i mørket ved hjælp af kemisk selvlysende molekyler.

Ledende forsker Dr. Yan Vogel fra School of Molecular and Life Sciences sagde, at de nuværende metoder til mikroskopisk billeddannelse er afhængige af fluorescens, hvilket betyder, at et lys skal skinne på prøven, mens den analyseres. Selvom denne metode er effektiv, det har også nogle ulemper.

"De fleste biologiske celler og kemikalier kan generelt ikke lide eksponering for lys, fordi det kan ødelægge ting - svarende til hvordan visse plasttyper mister deres farver efter længere tids soleksponering, eller hvordan vores hud kan blive solskoldet, " Dr. Vogel sagde. "Lyset, der skinner på prøverne, er ofte for skadeligt for de levende prøver og kan være for invasivt, forstyrre den biokemiske proces og potentielt begrænse undersøgelsen og forskernes forståelse af de levende organismer."

Dr. Yan sagde, "Når man bemærker dette, vi satte os for at finde en anden måde at analysere prøver på, for at se, om processen kunne fuldføres uden at bruge eksternt lys, der skinner på prøven."

Forskerholdet har med succes fundet en måde at bruge kemiske stimuli til i det væsentlige at få brugervalgte områder af prøverne til at lyse i mørke, giver dem mulighed for at blive analyseret uden at tilføje potentielt skadeligt eksternt lys.

Forskningsmedforfatter, Curtin University ARC Future Fellow Dr. Simone Ciampi sagde, at indtil nu, spændende et farvestof med kemiske stimuli, i stedet for at bruge højenergilys, ikke var teknisk holdbart.

"Før vi opdagede vores nye metode, todimensionel kontrol af kemisk energiomdannelse til lysenergi var en uopfyldt udfordring, hovedsageligt på grund af tekniske begrænsninger, " sagde Dr. Ciampi.

"Der er få værktøjer tilgængelige, som gør det muligt for forskere at udløse forbigående kemiske ændringer på et specifikt mikroskopisk sted. Af de værktøjer, der er tilgængelige, såsom fotosyrer og fotolabile beskyttelsesgrupper, direkte lysindgang eller fysiske sonder er nødvendige for at aktivere dem, som er påtrængende for prøven. Vores nye metode dog bruger kun eksternt lys, der skinner på bagsiden af ​​en elektrode til at generere lokaliserede og mikroskopiske oxidative hot-spots på den modsatte side af elektroden. I bund og grund, lyset skinner på et uigennemsigtigt underlag, mens den anden side af prøven, der er i kontakt med prøven, slet ikke udsættes for det eksterne lys. Den korte lyseksponering aktiverer kemikalierne og får prøven til at lyse i mørke. Dette løser i sidste ende to af de største ulemper ved fluorescensmetoden - nemlig interferensen af ​​lyset, der potentielt overexciterer prøverne, og risikoen for at beskadige lysfølsomme prøver."

Det fulde forskningspapir, "Spatiotemporal kontrol af elektrokemiluminescens styret af en synlig lysstimulus, " er offentliggjort i Cell Rapporter Fysisk Videnskab .