กล้องจุลทรรศน์ขยายเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางชีวภาพที่ช่วยให้สามารถถ่ายภาพระดับนาโนได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์แบบจำกัดการเลี้ยวเบน ทำงานโดยการฝังตัวอย่างในไฮโดรเจลที่บวมน้ำได้ แล้วขยายเจล สิ่งนี้จะขยายสารชีวโมเลกุลออกจากกัน ทำให้สามารถสอบสวนด้วยความละเอียดที่ก่อนหน้านี้ทำได้โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพความละเอียดสูงราคาแพงเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม
โปรโตคอลไมโครสโคปแบบขยายในปัจจุบันไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ตัวอย่างต้องได้รับการปฏิบัติด้วยสารยึดเกาะแบบกำหนดเองเพื่อเชื่อมโยงสารชีวโมเลกุลและฉลากเฉพาะเข้ากับไฮโดรเจล นอกจากนี้ วิธีการส่วนใหญ่ประสบความสำเร็จในการขยายตัว
ของเนื้อเยื่อประมาณสี่เท่าเท่านั้น โดยจำกัดความละเอียดที่มีประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 70 นาโนเมตรในกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลทั่วไปที่มีเลนส์ใกล้วัตถุจำกัดการเลี้ยวเบนที่ 280 นาโนเมตรเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ ทีมงานที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนได้พัฒนากลยุทธ์
การขยายกล้องจุลทรรศน์แบบใหม่ที่เรียกว่า Magnify โปรโตคอลที่อธิบายไว้ใช้ไฮโดรเจลที่มีกลไกทนทานแบบใหม่ที่รักษาสเปกตรัมของชีวโมเลกุลโดยไม่ต้องมีขั้นตอนการยึดแยก สามารถขยายชิ้นงานได้ถึง 11 เท่า ทำให้สามารถถ่ายภาพเซลล์และเนื้อเยื่อด้วยความละเอียดที่มีประสิทธิภาพ
ประมาณ 25 นาโนเมตรโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบเดิม เมื่อรวมกับการถ่ายภาพความผันผวนของแสงความละเอียดสูงพิเศษ (SOFI ซึ่งเป็นวิธีการหลังการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์) จะได้ความละเอียดที่มีประสิทธิภาพประมาณ 15 นาโนเมตร โปรโตคอลการขยายกล้องจุลทรรศน์ก่อนหน้านี้
ยังต้องการการกำจัดสารชีวโมเลกุลจำนวนมากที่ยึดเนื้อเยื่อไว้ด้วยกัน “ในการทำให้เซลล์ขยายตัวได้จริงๆ คุณต้องใช้เอนไซม์เพื่อย่อยโปรตีน ดังนั้นในท้ายที่สุด คุณมีเจลเปล่าพร้อมฉลากที่ระบุตำแหน่งของโปรตีนที่สนใจ” ผู้เขียนอาวุโส อธิบายในแถลงการณ์“หนึ่งในจุดขายหลักสำหรับ คือกลยุทธ์สากล
ในการเก็บสาร
ชีวโมเลกุลของเนื้อเยื่อ ซึ่งรวมถึงโปรตีน กรดนิวคลีอิก และคาร์โบไฮเดรต ไว้ภายในตัวอย่างที่ขยายตัว โมเลกุลจะถูกเก็บไว้เหมือนเดิม และสามารถระบุสารชีวโมเลกุลหลายชนิดในตัวอย่างเดียวได้” Zhao กล่าวเสริม การใช้งานที่หลากหลายและเพื่อนร่วมงานใช้ กับเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ
การถ่ายภาพส่วนสมองของเมาส์ที่ขยายใหญ่ขึ้น 11 เท่าซึ่งถูกย้อมด้วยปริมาณโปรตีนทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ช่วยให้มองเห็นสถาปัตยกรรมนาโนสโคปีของไซแนปส์แต่ละตัวในสมอง แสดงให้เห็นถึงกำลังการแยกภาพที่มีประสิทธิภาพประมาณ 18 นาโนเมตรโดยใช้เลนส์ใกล้วัตถุ ×60
(ขีดจำกัดการเลี้ยวเบนประมาณ 200 นาโนเมตร)นักวิจัยยืนยันการบิดเบือนต่ำที่ได้รับจากโปรโตคอล Magnify ในเนื้อเยื่อหลายประเภท โดยใช้การขยายล่วงหน้าและการขยายด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล พวกเขาไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่สำคัญระหว่างภาพก่อนและหลังการขยายตัว
ทีมงานยังได้ทดสอบ กับตัวอย่างพาราฟินที่ฝังฟอร์มาลินคงที่ซึ่งเป็นหนึ่งในการเตรียมชิ้นเนื้อที่สำคัญที่สุด แต่ก็ท้าทายที่จะขยายด้วยโปรโตคอลปัจจุบัน ซึ่งรวมถึงเนื้อเยื่อจากไต เต้านม สมองและลำไส้ใหญ่ และเนื้องอกที่เกี่ยวข้อง การขยายสามารถขยายตัวอย่างด้วยปัจจัยประมาณ 8.00–10.77
ในน้ำ ขึ้นอยู่กับประเภทของเนื้อเยื่อเป้าหมายสำคัญประการหนึ่งคือการทำให้ Magnify เหมาะสมกับตัวอย่างเนื้อเยื่อที่หลากหลาย ช่วยลดการดูดซึมโดยนักวิจัยที่ต้องการนำโปรโตคอลใหม่ไปใช้ “มันใช้งานได้กับเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ วิธีการตรึง และแม้แต่เนื้อเยื่อที่ได้รับการเก็บรักษาและจัด เก็บ ไว้”
เบรนแดน
กัลลาเกอร์ผู้เขียนร่วมคนแรกกล่าว “มันมีความยืดหยุ่นมาก โดยที่คุณไม่จำเป็นต้องออกแบบการทดลองใหม่โดยคำนึงถึง Magnify โดยสิ้นเชิง; มันจะใช้ได้กับสิ่งที่คุณมีอยู่แล้ว”เพิ่มความละเอียดเพื่อแสดงให้เห็นถึงความละเอียดที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอีกโดยการจับคู่ นักวิจัยใช้การรวมกันนี้
เพื่อถ่ายภาพออร์แกนอยด์ในปอดของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตาที่ทำหน้าที่ล้างเสมหะในทางเดินหายใจ ที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 200 นาโนเมตรและความยาวเพียงไม่กี่ไมโครเมตร โครงสร้างเหล่านี้มักจะเล็กเกินไปที่จะมองเห็นโดยไม่ใช้เทคโนโลยี เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (EM)
สามารถแก้ไขโครงสร้างกลวงได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงวงแหวนรอบนอกที่ EM แสดงไว้ก่อนหน้านี้เพื่อประกอบ เก้ากลุ่ม นักวิจัยประเมินความละเอียดที่มีประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 14–17 นาโนเมตร (โดยใช้เลนส์ใกล้วัตถุที่จำกัดการเลี้ยวเบนที่ 280 นาโนเมตร) พวกเขายังสามารถเห็นภาพข้อบกพร่อง
ล่าสุด เราสามารถขยายเนื้อเยื่อปอดเหล่านั้นและเริ่มเห็นโครงสร้างพิเศษของตาที่เคลื่อนไหวได้แม้จะใช้กล้องจุลทรรศน์ธรรมดาก็ตาม และสิ่งนี้จะช่วยเร่งการสืบสวนทั้งขั้นพื้นฐานและทางคลินิก” Xi Ren ผู้เขียนร่วมให้ความเห็น จากการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จทีมงานกำลังใช้มันเพื่อศึกษาตัวอย่างเนื้อเยื่อ
ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น “รวมถึงการสำรวจเนื้อเยื่อ ที่ติดเชื้อและตัวอย่างที่ใหญ่กว่า เช่น อวัยวะทั้งหมด” “ยิ่งไปกว่านั้น เรากำลังทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ สำหรับการตรวจสอบตัวอย่างมนุษย์ที่มีพยาธิสภาพและศึกษาการเปลี่ยนแปลงระดับนาโนในสมองระหว่างกระบวนการเรียนรู้และโรคต่างๆ
ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ การค้นพบเพิ่มเติมสามารถคาดหวังได้จากสาขาการศึกษาที่มีแนวโน้มสูงนี้”
ในตาในเซลล์ปอดที่มีการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม ของนิวเคลียสของเซลล์และเครื่องหมายโปรตีนในระดับมหภาคหรือการเลี้ยวเบนย่อย
Credit : เว็บสล็อตแท้
