Новая техника микроскопии позволяет заглянуть внутрь клеток

Исследователи из Йельского университета разработали новую технику микроскопии FLASH-PAINT, которая позволяет визуализировать потенциально неограниченное количество различных молекул внутри одной клетки. Метод преодолевает ключевое ограничение современных технологий сверхразрешающей микроскопии, позволяющих одновременно наблюдать лишь за несколькими мишенями. Результаты опубликованы в журнале Cell.

Как работает FLASH-PAINT

В основе метода — новое применение зондов для визуализации (реагентов). Ключевым нововведением стал адаптер, который связывает зонд с мишенью внутри клетки.

• Гибкость: Адаптер можно спроектировать для соединения любого типа зонда с любым типом мишени (например, белком).
• Кратковременное связывание: Адаптер связывается с мишенью лишь на очень короткое время, что позволяет ему быстро переключаться между различными целями. Это отличает FLASH-PAINT от существующих методов, где для каждой мишени требуется свой постоянный зонд.

«Если вы можете смотреть только на один или два белка, вы упускаете общую картину», — говорит Йорг Беверсдорф, профессор клеточной биологии и руководитель исследования. — «Теперь мы можем визуализировать столько белков и других структур, сколько захотим, очень элегантным и быстрым способом».

Преимущества метода

Новая техника предлагает значительные улучшения по сравнению с существующими подходами:

• Скорость: FLASH-PAINT работает в 100 раз быстрее.
• Экономичность: Метод требует значительно меньших затрат.
• Масштаб: Открывает путь к визуализации сложных взаимодействий тысяч молекул в рамках одного эксперимента.

«Это ускорит процесс научных открытий. Вместо сотни экспериментов по изучению отдельных взаимодействий одного или двух белков, мы теперь можем провести один эксперимент, где увидим все возможные взаимодействия», — отмечает Беверсдорф.

Перспективы применения

Исследователи надеются, что FLASH-PAINT позволит визуализировать ранее недоступные сложные внутриклеточные процессы. Это, в свою очередь, может помочь в понимании механизмов различных заболеваний, включая рак.

«В борьбе с болезнью задействовано множество игроков, и полное понимание возможно, только если вы смотрите на всех них», — говорит Беверсдорф.

В дальнейшем команда изучает возможность применения FLASH-PAINT для визуализации тканей и его потенциал в качестве диагностического инструмента.