15.08.2007 [11:54], Владимир Романченко  

Извечная проблема исследователей микромира – получение достоверных изображений объектов хотя бы на клеточном уровне. Возможность предоставления информации в трёхмерном виде, да ещё и в формате видео, можно назвать пределом таких мечтаний. Похоже, давние чаяния учёных наконец-то сбылись.

Издание Technology Review – онлайновый вестник Массачусетского технологического института (MIT) сообщает, что группа учёных MIT смогла разработать микроскоп, генерирующий 3D видео изображение клеток в реальном времени с очень высокой детализацией. Принцип работы нового 3D видео микроскопа схож с технологией создания стереоизображений с помощью компьютерного томографического сканера, работающего в рентгеновском диапазоне волн.

Извечная проблема изучения свойств клеток заключается в том, что клетки не могут поглощать видимый свет в количествах, достаточных для использовании традиционных микроскопов. Разработчики из MIT пошли другим путём и использовали для создания нового 3D микроскопа другое оптическое свойство клеток: рефракцию, то есть, способность клеток преломлять свет. Проходя через клетку, свет меняет своё направление и длину волны, при этом разные части клетки делают это по-разному, благодаря чему 3D микроскоп из MIT способен показывать компоненты клетки с высокой детализацией.

По словам профессора физики Майкла Фелда (Michael Feld), руководителя команды разработчиков из MIT, попытки создать 3-мерное изображение клетки традиционными оптическими способами являются ничем иным как наблюдением за "управляемыми артефактами". Использование классических микроскопов приводит лишь к возможности наблюдения за фиксированными пятнами красящих реагентов; наблюдения за такими объектами совершенно не передают суть строения клетки. В то время как "наша технология позволит вам изучать клетки в их естественном состоянии без каких-либо дополнительных приготовлений. К примеру, вы имеете возможность наблюдать за хромосомами в процессе деления клетки или процессом ослабления раковой клетки при воздействии на неё уксусной кислотой".

3-мерный снимок клетки, сделанный новым микроскопом из MIT

Процесс создания 3-мерного изображения осуществляется методом комбинации множества снимков, сделанных под разными углами, в нынешней установке на генерацию одного 3-мерного снимка уходит порядка 0,1 с, что вполне достаточно для наблюдений за жизнью клетки в реальном времени.

Интересно отметить, что команда профессора Фельда в содружестве с учёными из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School, в составе Гарвардского университета) уже опробовали новое устройство на практике, при этом учёные могли визуально контролировать реакцию канцерогенного вируса бородавки человека (cervical cancer) на воздействие уксусной кислотой. По словам учёных, они и раньше знали что это «работает», только не представляли реального принципа такого воздействия. Наиболее интересными областями применения таких микроскопов станет как изучение поведения живых клеток, так и «живые» испытания новых лекарственных препаратов.

http://www.technologyreview.com