Fysikeren bygger et avanceret mikroskop

Stephanie Meyer, en fysiker med speciale i optik, bringer nye muligheder til University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus ved at bygge et avanceret, superopløsningsmikroskop i stand til at se nogle af cellens inderste virke.

Universitetet startede projektet efter at have modtaget finansiering fra National Institutes of Health gennem et delt tilskud med American Recovery and Reinvestment Act. Diego Restrepo, Professor i celle- og udviklingsbiologi og principforsker af tilskuddet, vandt finansieringen ved at arbejde med et team af forskere ved CU Denver. Mikroskopet åbner nye muligheder for neurovidenskabelig forskning.

De besluttede at bygge deres egen STED, eller Stimulated Emission Depletion microscope, efter en gennemgang af et kommercielt mikroskop gjorde det klart, at de krævede et andet design. Stephanie Meyer begyndte arbejdet med mikroskopet i maj. Hun fik sin ph.d. i fysik fra CU Boulder og fik uvurderlig erfaring som praktikant hos Zeiss, den verdenskendte optikproducent i Tyskland. Mens der, hun lærte at bygge mikroskoper. I dag, hun bringer denne ekspertise til CU Denver Anschutz Medical Campus, hvor mikroskopi er et uundværligt værktøj i banebrydende biomedicinsk forskning.

STED bruger lasere til at opnå ekstrem præcision og klarhed. Meyer sagde, at mikroskoper med lavere opløsning er slørere end STED, fordi lysdiffraktion begrænser størrelsen af ​​en fokuseret laser. Imidlertid, STED bruger en særlig doughnut-formet laserstråle, kombineret med en excitationsstråle, at skinne lys på et mindre område.

”Vi ønsker at få en bedre opløsning, fordi der sker meget biologi i mindre skala, ”Sagde Meyer. ”For eksempel vi vil se, hvilke proteiner der samler sig sammen. ”

Elektronmikroskoper kan også nå høje opløsningsniveauer, men i modsætning til STED, cellerne skal være døde først. Fordelen ved at undersøge levende celler ved højere opløsning er, at ekstremt små dele og processer kan ses. Dette inkluderer at kunne se, hvordan proteiner interagerer, hvilket kan føre til opdagelser om cellers indre funktion. På samme tid, prøver behøver ikke at være så tyndt skåret med STED som med elektronmikroskopet.

At bygge et stykke højteknologi fra bunden kræver en skarp forståelse af videnskabelige principper og en sund dosis mekanisk evne. Ved et nylig besøg hos hende, det lille laboratorium, fysikeren stod over et bord i rustfrit stål fyldt med stærkt bearbejdede linser, spejle, og $ 100, 000 laser. Det hele lignede et højteknologisk puslespil, og Meyer vidste allerede, hvilket stykke der gik. Nu, hun planlægger, hvordan man sætter laserne i mikroskopkroppen. Hvornår det er færdigt, er ukendt, men i betragtning af projektets kompleksitet vil det sandsynligvis tage måneder.

Så skræmmende som det ser ud, Meyer forbliver uberørt af opgaven.

"Når du bygger et mikroskop og derefter et andet, bliver det en anden natur for dig, ”Sagde hun. "Dette vil være et vidunderligt værktøj for os og er blot endnu et eksempel på, hvor langt mikroskopi er kommet."