Микроскопы уперлись в предел, но химики нашли выход: препарат просто растягивают в 100 раз, чтобы оптика «прозрела»

Зачем приближать изображение линзами, если можно «раздуть» саму клетку и увидеть всё?


ogwok6rlmzifsgn3iwim7l4czdbs4z8y.jpg

Обычный световой микроскоп увеличивает изображение за счет системы стеклянных линз. Такой прибор позволяет рассмотреть бактерии, клетки и их крупные элементы, но на высоких увеличениях исследователи часто упираются в предел детализации. Мелкие структуры расплываются, а плотные клеточные стенки мешают красителям и антителам проникать внутрь. Без них трудно различить белки и внутренние компоненты.

Часть лабораторий вместо покупки все более мощных и дорогих микроскопов использует другой способ повысить детализацию. Они не пытаются сильнее увеличить изображение, а делают больше сам препарат. Такой подход называют расширяющей микроскопии.

Метод опирается на водонабухающий полимер на основе акрилата натрия. В химии такие вещества известны как суперабсорбенты. Они способны впитывать воду в объеме, который во много раз превышает их собственный вес, и при этом сохраняют форму геля. Именно этот тип материалов применяют во впитывающих слоях подгузников.

Процедура выглядит так. Подготовленный биологический образец пропитывают раствором, из которого затем формируется гелевая сетка. Параллельно нужные молекулы, чаще всего белки, химически связывают с будущей полимерной матрицей с помощью специальных меток. Когда структура геля сформирована, в систему добавляют воду. Материал равномерно разбухает во всех направлениях и механически раздвигает закрепленные внутри клеточные компоненты. Их взаимное расположение сохраняется, но расстояния между деталями становятся больше. За счет этого тонкие элементы, которые раньше сливались, можно рассмотреть на обычном флуоресцентном микроскопе без сложной и дорогой оптики.