Magnify: новый универсальный метод микроскопии с расширением образцов

Инновации в области микроскопии с расширением образцов (expansion microscopy) позволяют получить беспрецедентные изображения внутренней структуры клеток и других наноструктур. Достижения могут дать новое понимание в нейробиологии, патологии и других биологических и медицинских областях.

В статье "Magnify is a universal molecular anchoring strategy for expansion microscopy", опубликованной 2 января в журнале Nature Biotechnology, описаны новые протоколы метода Magnify.

"Magnify может стать мощным и доступным инструментом для биотехнологического сообщества", — сказал Йонгксин (Леон) Чжао.

Лаборатория биотоники Чжао — лидер в области суперразрешающей визуализации биологических образцов путем их физического расширения. Образцы помещают в набухающий гидрогель, который равномерно расширяется, увеличивая расстояние между молекулами и позволяя наблюдать их с большим разрешением на стандартных микроскопах.

Ключевые особенности Magnify:

• Новый состав гидрогеля сохраняет широкий спектр биомолекул (белки, фрагменты ядра, углеводы).
• Универсальность применения к различным типам тканей.
• Высокая степень расширения — до 11 раз линейно или примерно в 1300 раз по объему.
• Совместимость с разными типами тканей, методами фиксации и даже архивными образцами.

"Раньше, чтобы сделать клетки расширяемыми, нужно было использовать ферменты для переваривания белков. Теперь молекулы остаются нетронутыми, и несколько типов биомолекул можно пометить в одном образце", — пояснил Чжао.

Преимущества и применения:

• Доступность: метод не требует дорогого оборудования и работает со стандартными лабораторными микроскопами.
• Гибкость: исследователям не нужно полностью перестраивать свои эксперименты.
• Тестирование на разных тканях: метод проверен на образцах различных человеческих органов и соответствующих опухолей (мозг, грудь, толстая кишка).

Пример из практики: Ся (Чарли) Жэнь, изучающий ткань легких, отметил, что с помощью Magnify можно расширить легочные ткани и увидеть ультраструктуру подвижных ресничек (200 нм в диаметре) даже на обычном микроскопе. Это ускорит как фундаментальные, так и клинические исследования, включая визуализацию дефектов ресничек в клетках пациентов с генетическими мутациями.

Перспективы: Ученые надеются, что эта технология станет более доступной для научного сообщества и будет полезна для фундаментальных исследований, включая анализ синапсов при различных состояниях мозга.