Исследователи из Университета Ноттингема разработали новаторский метод, который использует звук, а не свет для изучения живых клеток. Новый метод обеспечивает проникновение в структуру клеток и может даже посоперничать с оптическими методиками супер-разрешения.
Новый суб-оптический метод визуализации использует короткие волны звука, которые не несут потенциально опасной высокоэнергетической полезной нагрузки, присущей свету. Новая форма суб-оптической звуковой томографии дает ценную информацию о внутренней работе живых клеток, причем в масштабе и степени детализации, которая прежде была недостижима для исследователей.
«Люди хорошо знакомы с УЗИ как способом исследования организма. Мы усовершенствовали этот метод до такой степени, что теперь с его помощью можно заглянуть внутрь отдельной клетки», — рассказал профессор Мэтт Кларк: «Ноттингем в настоящее время является единственным местом в мире, где есть такая возможность».
Обычный оптический микроскоп использует свет, а этот метод имеет существенные ограничения, потому что размер наименьшего объекта, который вы можете увидеть, ограничивается размерами длины волны света. Для биологических образцов длина волны не может быть короче, чем синяя часть спектра, потому что синий свет имеет самую короткую длину волны, иначе есть риск повреждения клеток. И даже эта общепринятая точка зрения, что синий свет является безопасным для живых тканей является предметом обсуждения. Риск повреждения обусловлен тем, что световые волны излучают больше энергии при укорачивании. Энергия, которая переносится фотонами, образующими ультрафиолетовый свет, настолько высока, что может повредить клетки, разрушая связи, удерживающие биологические молекулы вместе.
Даже метод оптического супер-разрешения имеет ограничения, потому что флуоресцентные красители часто являются токсичными, а метод требует огромного количества света и времени, чтобы реконструировать образ, а это тоже может быть губительно для клеток.
В отличие от света звуковые волны не излучают вредной энергии. Это означает, что британские исследователи способны использовать меньшие длины волн и увидеть мелкие вещи в высоком разрешении, без повреждения клеточной биологии.
Это отвечает насущной необходимости изучения важной механической и структурной информации в живых клетках, которая до сих пор была вне досягаемости для обычных микроскопов. Техника не требует никаких дополнительных химических агентов для создания изображений структуры клеток.
