Дешёвая микроскопия живых клеток

Японские исследователи создали источник света низкой интенсивности, позволяющий визуализировать и работать с живыми клетками, не разрушая их при длительном наблюдении. Эта разработка не только закладывает основу для новых методов манипуляции клетками, но и сделает передовую биологию, требующую флуоресцентной микроскопии, доступной для малообеспеченных лабораторий.

Группа под руководством Терухико Вакаямы из Центра биологии развития RIKEN в Кобе разработала адаптер с галогенной лампой для обычного микроскопа.

Решение проблемы фотоповреждения

Обычные микроскопы для исследований живых клеток используют мощные ультрафиолетовые (UV) лампы или лазеры для подсветки клеток, меченных флуоресцентными красителями. Длительная визуализация или непрерывное воздействие таких высокоинтенсивных источников света повреждает клетки. Как объясняет Вакаяма, проблему фотоповреждения удалось решить, просто снизив интенсивность света с помощью галогенной лампы.

Устройство адаптера

Разработанный адаптер состоит из небольшого возбуждающего фильтра и диафрагмы, пропускающей часть света по периферии. Его помещают поверх конденсорной линзы микроскопа, которая фокусирует свет на образце. Закрывая диафрагму, исследователи направляют весь свет через фильтр, получая только флуоресцентное изображение. Открывая диафрагму, они получают яркопольное изображение, совмещённое с флуоресцентным сигналом. Относительную интенсивность обоих изображений можно регулировать, изменяя степень открытия диафрагмы.

Практическое применение

Учёные протестировали устройство для мониторинга энуклеации — удаления метафазных хромосом — из женских репродуктивных клеток (ооцитов). В отличие от традиционных подходов, новый метод позволил успешно удалять хромосомы с количественным выходом. Это сделало ненужным использование дополнительных аналитических методов для подтверждения отсутствия хромосом.

По сравнению с обычными подходами метод с галогенной лампой значительно упростил флуоресцентное наблюдение за процедурой энуклеации и сократил время обработки, не влияя на жизнеспособность клеток.

Будущие планы

Команда планирует использовать свою систему флуоресцентной визуализации для быстрого обнаружения оплодотворения человеческих ооцитов. «Раньше мы не могли наблюдать эти ооциты с помощью флуоресцентной микроскопии из-за повреждения клеток UV-лампой, но теперь можем благодаря нашему адаптеру», — говорит Вакаяма.

Кроме того, исследователи предлагают внедрить своё устройство в школах, где используют простые микроскопы без возможностей флуоресцентной визуализации. «Наша система позволит всем студентам получить доступ к передовой флуоресцентной микроскопии без чрезмерных затрат», — добавляет он.