Test af, hvor godt biomarkører virker:Ny fluorescensmikroskopimetode kan forbedre opløsning ned til Ångström-skalaen

Et team af forskere ved University of California, Berkeley, har udviklet en ny fluorescensmikroskopimetode, der kan forbedre opløsningen ned til Ångström-skalaen. Dette gennembrud kan få store konsekvenser for studiet af biologiske systemer, da det ville give videnskabsfolk mulighed for at se detaljer, der tidligere var usynlige.

Den nye metode, kaldet STORM (stokastisk optisk rekonstruktionsmikroskopi), bruger en række korte, intense lysimpulser til at excitere fluorescerende molekyler i en prøve. Molekylerne afbildes derefter ved hjælp af et højopløsningsmikroskop. Ved nøje at kontrollere timingen af ​​lysimpulserne er forskerne i stand til at reducere mængden af ​​baggrundsstøj og forbedre opløsningen af ​​billederne.

I deres eksperimenter var forskerne i stand til at opnå en opløsning på 20 Ångströms, hvilket er omtrent på størrelse med et atom. Dette er en væsentlig forbedring i forhold til opløsningen af ​​konventionel fluorescensmikroskopi, som typisk er begrænset til omkring 200 nanometer.

Forskerne mener, at STORM kan bruges til at studere en lang række biologiske systemer, herunder celler, proteiner og DNA. Det kan også bruges til at udvikle nye lægemidler og behandlinger til sygdomme.

"Denne nye mikroskopimetode har potentialet til at revolutionere den måde, vi studerer biologiske systemer på," sagde studieleder Xiangyu Zhuang. "Det vil give os mulighed for at se detaljer, der tidligere var usynlige, og dette kan føre til ny indsigt i, hvordan celler fungerer, og hvordan sygdomme udvikler sig."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Methods.

Hvordan virker STORM?

STORM virker ved at spændende fluorescerende molekyler i en prøve med en række korte, intense lysimpulser. Molekylerne afbildes derefter ved hjælp af et højopløsningsmikroskop. Ved nøje at kontrollere timingen af ​​lysimpulserne er forskerne i stand til at reducere mængden af ​​baggrundsstøj og forbedre opløsningen af ​​billederne.

Hvad er fordelene ved STORM?

STORM tilbyder flere fordele i forhold til konventionel fluorescensmikroskopi, herunder:

* Forbedret opløsning: STORM kan opnå en opløsning på 20 Ångströms, hvilket er omtrent på størrelse med et atom. Dette er en væsentlig forbedring i forhold til opløsningen af ​​konventionel fluorescensmikroskopi, som typisk er begrænset til omkring 200 nanometer.

* Reduceret baggrundsstøj: STORM bruger en række korte, intense lysimpulser til at excitere fluorescerende molekyler i en prøve. Dette reducerer mængden af ​​baggrundsstøj og forbedrer kontrasten i billederne.

* Alsidighed: STORM kan bruges til at studere en bred vifte af biologiske systemer, herunder celler, proteiner og DNA.

Hvad er anvendelserne af STORM?

STORM kan have en bred vifte af applikationer, herunder:

* Undersøgelse af strukturen af ​​biologiske molekyler: STORM kunne bruges til at studere strukturen af ​​proteiner, DNA og andre biologiske molekyler i hidtil usete detaljer. Denne information kan hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan disse molekyler fungerer, og hvordan de interagerer med hinanden.

* Udvikling af nye lægemidler og behandlinger: STORM kunne bruges til at studere, hvordan lægemidler interagerer med celler og væv. Disse oplysninger kan hjælpe forskere med at udvikle nye lægemidler og behandlinger for sygdomme.

* Diagnosticering af sygdomme: STORM kunne bruges til at diagnosticere sygdomme ved at detektere tilstedeværelsen af ​​specifikke biomarkører. Dette kan føre til tidligere diagnosticering og behandling af sygdomme.

Konklusion

Udviklingen af ​​STORM er et stort gennembrud inden for fluorescensmikroskopi. Denne nye metode tilbyder forbedret opløsning, reduceret baggrundsstøj og alsidighed, hvilket gør den til et kraftfuldt værktøj til at studere biologiske systemer. STORM har potentialet til at revolutionere den måde, vi studerer celler, proteiner og DNA på, og det kan føre til ny indsigt i, hvordan sygdomme udvikler sig og nye lægemidler og behandlinger.