میرنیوز
روش جدید دانشگاه "ام‌آی‌تی" برای تصویربرداری واضح از ذرات ویروس
2021-04-05T16:50:56+04:30
به گزارش ایسنا و به نقل از نانومگزین، مهندسان دانشگاه "ام‌آی‌تی"(MIT) با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری معمولی، روشی را برای تصویربرداری از نمونه‌های بیولوژیکی در مقیاس ۱۰ نانومتر ابداع کرده‌اند که به آنها امکان می‌دهد تا از ویروس‌ها و مولکول‌های زیستی تصویربرداری کنند.
این روش جدید، بر "میکروسکوپ انبساطی"(expansion microscopy) مبتنی است که جاسازی نمونه‌های بیولوژیکی در هیدروژل و سپس گسترش آنها پیش از تصویربرداری با میکروسکوپ را شامل می‌شود. پژوهشگران برای آخرین نسخه این روش، نوع جدیدی از هیدروژل را ابداع کردند که پیکربندی یکنواخت‌تری را حفظ می‌کند و امکان دقت بیشتری را در تصویربرداری از ساختارهای کوچک فراهم می‌آورد.
"ادوارد بویدن"(Edward Boyden)، استاد دانشگاه ام‌آی‌تی و از پژوهشگران این پروژه گفت: این درجه از دقت می‌تواند دریچه‌ای برای بررسی تعاملات اساسی مولکولی باشد که زندگی را ممکن می‌کنند.
وی افزود: اگر بتوانید مولکول‌ها را به صورت انفرادی ببینید و نوع آنها را تشخیص دهید، پس در واقع در حال نگاه کردن به ساختار زندگی هستید.
هزینه پایین، وضوح بالا
از زمان انجام شدن نخستین آزمایش بویدن در سال ۲۰۱۵، بسیاری از آزمایشگاه‌های سراسر جهان، استفاده از میکروسکوپ انبساطی را آغاز کرده‌اند. پژوهشگران با استفاده از این روش، نمونه‌های خود را پیش از تصویربرداری، تقریبا چهار برابر بزرگ می‌کنند. این کار به آنها امکان می‌دهد تا تصاویری با وضوح بالا را بدون نیاز به تجهیزات پرهزینه تولید کنند. آزمایشگاه بویدن، روش‌هایی را نیز برای برچسب‌گذاری پروتئین‌ها، آران‌ای و سایر مولکول‌های موجود در نمونه ابداع کرده است تا بتوان از آنها پس از انبساط، تصویربرداری کرد.
بویدن ادامه داد: صدها گروه در حال استفاده از میکروسکوپ انبساطی هستند. تقاضا برای یک روش ساده و کم‌هزینه تصویربرداری نانو، به وضوح وجود دارد. سوال این است که چقدر می‌توانیم در این زمینه خوب باشیم و آیا می‌توانیم به دقت بررسی انفرادی مولکول برسیم. دلیل وجود چنین پرسش‌هایی این است که می‌خواهیم به وضوحی دست پیدا کنیم که به ساختارهای اساسی زندگی برسد.
روش‌های دیگر مانند میکروسکوپ الکترونی و فراتفکیک‌پذیری، وضوح بالایی را ارائه می‌دهند اما تجهیزات مورد نیاز، هزینه زیادی دارند و به صورت گسترده در دسترس نیستند. میکروسکوپ انبساطی، امکان تصویربرداری وضوح بالا را با میکروسکوپ نوری معمولی امکانپذیر می‌کند.
آزمایشگاه بویدن در مقاله‌ای که در سال ۲۰۱۷ منتشر کرد، وضوح حدود ۲۰ نانومتر را با استفاده از فرآیندی نشان داد که در آن نمونه‌ها پیش از تصویربرداری، دو برابر گسترش می‌یابند. این روش، بر یک پلیمر جاذب مبتنی است که از سدیم پلی‌اکریلات ساخته می‌شود. این ژل‌ها در معرض آب متورم می‌شوند اما یکی از محدودیت‌های آنها این است که از نظر ساختار یا چگالی، کاملا یکنواخت نیستند. این بی‌نظمی، تغییرات کوچکی را در شکل نمونه هنگام انبساط آن به وجود می‌آورد که دقت قابل دستیابی را محدود می‌کند.
پژوهشگران برای غلبه بر این مشکل، ژل جدیدی موسوم به "تتراژل"(tetra-gel) ابداع کردند که ساختار قابل پیش‌بینی‌تری را شکل می‌دهد. آنها با ترکیب مولکول‌های چهار وجهی "پلی‌اتیلن گلیکول"(PEG) و سدیم پلی‌اکریلات توانستند ساختاری مشبک ایجاد کنند که نسبت به هیدروژل‌های سدیم پلی‌اکریلات که پیشتر استفاده می‌کردند، یکنواخت‌تر است.
پژوهشگران، دقت این روش را با به کار بردن آن در ذرات "ویروس هرپس سیمپلکس ۱"(HSV-1) نشان دادند که شکل کروی متمایزی دارد. پژوهشگران پس از انبساط ذرات ویروس، شکل‌های به دست آمده را با شکل‌های به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی مقایسه کردند و دریافتند که میزان تغییر شکل این ذرات، کمتر از آن چیزی است که در نسخه‌های پیشین میکروسکوپ انبساطی وجود دارد و امکان دستیابی به دقت حدود ۱۰ نانومتر را برای آنها فراهم می‌کند.
"رویشوان گائو"(Ruixuan Gao)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما می‌توانیم نحوه آرایش این پروتئین‌ها را هنگام انبساط آنها مورد بررسی قرار دهیم و میزان نزدیک بودن آنها را به شکل کروی ارزیابی کنیم. ما آنها را به این صورت اعتبارسنجی کردیم و به تعیین این موضوع پرداختیم که با چه اطمینانی می‌توانیم ساختار نانوشکل‌ها و آرایش مکانی این مولکول‌ها را حفظ کنیم.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز تصویربرداری ویروس پروتئین میکروسکوپ دانشگاه ام ای تی
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
افسردگی از شایع‌ترین اختلالات روانپزشکی است
نشست مسئولان حوزه‌های بسیج دانشجویی دانشگاه آزاد برگزار شد
انتصاب مشاور رئیس دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی در امور فرهنگی
درمان بیماری ایدز در کشور رایگان است
کنگره بین المللی «سلامت در حوادث و بلایا» برگزار می‌شود
نخستین کلوز آپ از ستاره درحال مرگ در کهکشان همسایه ثبت شد
مهلت درخواست رشته‌های تحصیلی در حوزه‌های استانی تمدید شد
این مُسکن‌ها خطر خونریزی داخلی را افزایش می‌دهند
مهاجرت ۲۵ درصد اساتید؛ تلاش برای رفع مشکلات اقتصادی
وزارت بهداشت طب سنتی و مکمل را به رسمیت می‌شناسد
باید هزینه سلامت را با سبک زندگی سالم پایین بیاوریم
حسگر محققان ایرانی محیط آبزیان را ایمن نگه می‌دارد
عامل مهم ابتلا به تب دنگی در جهان
هزینه درمان ۸۰۰ هزار مصدوم ترافیکی روی دست نظام سلامت!
مهاجرت ۲۵ درصد اساتید/ تلاش برای رفع مشکلات اقتصادی اساتید
مهاجرت ۲۵درصد اساتید/ تلاش برای رفع مشکلات اقتصادی اساتید
اظهارات وزیر علوم درباره انتصابات و آمار دانشجویان اخراجی و تعلیقی
سه فاکتور خطر سکته مغزی/ آسان‌ترین راهکار کاهش استرس و اضطراب
قدیانی: دانشجویان بسیجی باید پرچمدار مراکز تحقیقاتی باشند
دانشجویان بسیجی باید پرچمدار مراکز تحقیقاتی باشند
نحوه ارائه خدمات پیامک انبوه برای کاهش شکایت کاربران بررسی شد
همکاری دانشگاههای شهیدبهشتی و شریف در حوزه هوش مصنوعی و رباتیک
مشکلات رزیدنت‌ها بررسی و رفع خواهد شد
شرایط پذیرش دانشجویان استعداد درخشان در دانشگاه شریف اعلام شد
ثبت‌نام دانشجویان استعداد درخشان در دانشگاه علم و صنعت تمدید شد
نوجوانان استرالیایی در آستانه محدودیت استفاده از شبکه‌های اجتماعی
ظفرقندی: موافق درمان رایگان سالمندان نیستم
افزایش ۲۰ درصدی مسمومیت با مونوکسید کربن در سال جاری
هر ایرانی صاحب شناسنامه سبک زندگی می‌شود
رشد تعداد مشترکین و ضریب نفوذ خدمات ارتباطی
