Vidareutveckling av Ramanmikroskopi för högupplöst avbildning av biologiska prover

Vidareutveckling av Ramanmikroskopi för högupplöst avbildning av biologiska prover

Att förstå beteendet hos molekylerna och cellerna som utgör våra kroppar är avgörande för medicinens framsteg. Detta har lett till en kontinuerlig jakt på tydliga bilder av vad som händer utanför vad ögat kan se. I en nyligen publicerad studie iVetenskapliga framsteg, Forskare vid Osaka University har rapporterat om en metod som producerar högupplösta Raman-mikroskopbilder.

Ramanmikroskopi är en användbar teknik för att avbilda biologiska prover eftersom den kan ge kemisk information om specifika molekyler – som proteiner – som är involverade i kroppens processer. Ramanljuset som kommer från biologiska prover är dock mycket svagt, så signalen överväldigas ofta av bakgrundsbrus, vilket resulterar i dåliga bilder.

Forskarna har utvecklat ett mikroskop som kan hålla temperaturen på tidigare frusna prover under inspelning. Detta gjorde det möjligt för dem att producera bilder som är upp till åtta gånger ljusare än de som tidigare uppnåtts med Raman-mikroskopi.

En av huvudorsakerna till suddiga bilder är rörelsen hos de saker du försöker titta på. Genom att avbilda frusna prover som inte kunde röra sig kunde vi använda längre exponeringstider utan att skada proverna. Detta resulterade i höga signaler jämfört med bakgrunden, hög upplösning och större synfält.”

Kenta Mizushima, huvudförfattare till studien

Tekniken använder inga fläckar och kräver inga kemikalier för att fixera celler på plats, vilket möjliggör en mycket representativ bild av cellprocesser och beteende.

Teamet kunde också bekräfta att frysningsprocessen bevarar de fysikalisk-kemiska tillstånden hos olika proteiner. Detta ger kryofixeringsmetoden den tydliga fördelen att uppnå det som inte är möjligt med kemiska fixeringsmetoder.

"Raman-mikroskopi lägger till ett komplement till avbildningsverktygslådan", säger seniorförfattaren Katsumasa Fujita. "Det faktum att det inte bara ger cellbilder utan också information om fördelningen och specifika kemiska tillstånd hos molekyler är mycket användbart eftersom vi ständigt strävar efter en så detaljerad förståelse som möjligt."

Den nya tekniken kan kombineras med andra mikroskopitekniker för detaljerad analys av biologiska prover och förväntas bidra till ett brett spektrum av biologiska vetenskaper, inklusive medicin och läkemedel.

Källor: