Новая оптическая микроскопия достигает почти молекулярного разрешения

Новая методика микроскопии, разработанная Сяовэй Чжуан и коллегами из Гарвардского университета и Медицинского института Говарда Хьюза, обеспечивает пространственное разрешение более чем в 10 раз лучше, чем у обычных оптических микроскопов.

• Техника, названная стохастической оптической реконструкционной микроскопией (STORM), описана в онлайн-выпуске журнала Nature Methods от 9 августа.
• В настоящее время метод может разрешать объекты размером всего 20 нанометров (20 миллиардных долей метра).
• По словам Чжуан, с дальнейшими улучшениями разрешение можно приблизить к молекулярному масштабу.

Принцип работы STORM

В основе метода лежат флуорофоры — светящиеся молекулы, которые можно переключать между флуоресцентным и тёмным состояниями сотни раз с помощью света разного цвета.

• Учёные прикрепляют флуорофоры к антителам, которые, в свою очередь, связываются с различными биомолекулами.
• В каждый момент времени активируется и подсвечивается лишь небольшая случайная часть флуофоров в образце.
• Их местоположение определяется с нанометровой точностью.
• После множества таких циклов активации и локализации отдельные изображения объединяются в одно сверхчёткое.

Значение для науки

«Мы считаем, что эта техника может преобразовать молекулярную и клеточную визуализацию в биологии», — говорит Сяовэй Чжуан.

• Высокое разрешение в биовизуализации ранее достигалось только с помощью электронной микроскопии, требующей мёртвых образцов.
• STORM предлагает бесконтактную, щадящую визуализацию живых биологических образцов в реальном времени с молекулярным разрешением.

Перспективы

Весь процесс STORM-визуализации в настоящее время занимает несколько минут. Однако учёные уверены, что смогут увеличить скорость до практически реального времени. Следующая цель — многоцветная STORM с молекулярным разрешением для визуализации живых объектов в реальном времени.