Новый гибридный микроскоп смог достичь 3D-визуализации молекул

Международная группа ученых из Морской биологической лаборатории (MBL) разработала уникальный гибридный микроскоп, который объединяет поляризованную флуоресценцию с двухсторонним световым микроскопом (diSPIM). Как сообщает phys.org, это нововведение позволяет впервые наблюдать полную трёхмерную ориентацию и положение молекул, таких как меченые белки внутри клеток, что ранее было невозможно.

Одним из примеров применения нового микроскопа является изучение веретена делящейся клетки, что до сих пор считалось практически невозможным. Привычные методы микроскопии, включая поляризованный свет, позволяют изучать веретено лишь в определенных плоскостях, искажения происходят, когда эта плоскость наклонена. Новый прибор помогает исправить наклоны и фиксировать ориентацию и геометрию молекул веретена (микротрубочек) в пространстве.

Идея разработки этого устройства появилась в 2016 году, когда ученые работали с микроскопом diSPIM, который использует два оптических пути, пересекающиеся под прямым углом, что позволяет получать изображения с двух ракурсов. Обсуждая его возможности, эксперты пришли к выводу, что этот микроскоп может устранить ограничения поляризационной микроскопии, связанные с трудностью четкого освещения образца поляризованным светом вдоль вектора распространения.

Микроскоп был оснащен жидкокристаллическими экранами, которые позволили изменять направление поляризации, а также была проведена работа над алгоритмами для реконструкции данных, что позволило получать полную трехмерную картину молекулярной ориентации и положения.

Сейчас ученые продолжают улучшать систему, работая над увеличением скорости, что позволит наблюдать изменения положения и ориентации структур в живых образцах в реальном времени.