Інженери вдосконалили технологію флуоресцентної мікроскопії одиночних молекул, щоб відстежувати рухи молекул всередині клітин.
Дослідники з Японії розробили найшвидшу в світі камеру для флуоресцентної мікроскопії одиночних молекул. Пристрій фіксує місце розташування молекули з прикріпленою міткою кожні 33 мкс з точністю до 34 нм або кожні 100 мкс з точністю до 20 нм.
Мікроскопія одиночних молекул використовує флуоресцентну молекулу в якості репортерної мітки, яка може зв’язуватися з молекулами в клітині і показувати, де вони знаходяться, як переміщаються і зв’язуються один з одним. Дослідникам вдалося прискорити збір даних про місцезнаходження такої молекули в тисячу разів у порівнянні з класичними камерами.
«Тепер ми можемо спостерігати, як окремі молекули танцюють всередині живих клітин, як ніби ми дивимося балетне уявлення в театрі», — говорить Такахіро Фудзівара, співавтор дослідження. Попередні спостереження він порівнює з танцем, від якого залишилися тільки рідкісні фотографії, а все що відбувалося в проміжку між ними доводиться додумувати.
Крім того, камера, розроблена дослідниками, значно поліпшила тимчасовий дозвіл попереднього методу флуоресцентної мікроскопії, який був нагороджений Нобелівською премією з хімії в 2014 році. У цьому методі положення окремих молекул записуються у вигляді маленьких точок приблизно 20 нм, в кінцевому підсумку утворюючи зображення.
Недолік такого підходу в тому, що створення зображення вимагало часу більше 10 хв, і тому зразки повинні були бути хімічно зафіксовані мертвими клітинами. За допомогою надшвидкої камери зображення може бути сформовано за 10 с, що приблизно в 60 разів швидше і дозволяє спостерігати за живими клітинами, відзначають вчені.
Технологія і приклади її застосування описані в двох статтях в журналі Journal of Cell Biology.