Pozwala zajrzeć do wnętrza żywej komórki, sprawdzić skład majonezu albo ocenić skuteczność kremu nawilżającego. W łódzkim BioNanoParku w Laboratorium Biotechnologicznym znajduje się jedyny na świecie dostępny komercyjnie mikroskop, który pozwala na zachowanie naturalnej struktury komórek, kosmetyków, środków spożywczych czy leków.
Na całym świecie istnieje tylko dziesięć takich urządzeń, pięć znajduje się w Europie, ale tylko jeden – w Polsce – jest dostępny do badań komercyjnych. Mikroskop pozwala badać próbki aż dwiema technikami badawczymi, tj. mikroskopią konfokalną i mikroskopią CARS.
„Tradycyjne metody obrazowania mikroskopijnego wymagały tzw. utrwalenia komórek (co oznaczało ich uśmiercenie) albo ich zabarwienia. Technika CARS pozwala naukowcom na wizualizację struktury preparatów np. znajdujących się w nich tłuszczów i wody, bez konieczności utrwalania komórek czy znakowania ich barwnikami fluorescencyjnymi” – informuje w przesłanym komunikacie Łódzki Regionalny Park Naukowo-Technologiczny – Technopark, którego BioNanoPark jest częścią.
Dzięki możliwościom, jakie daje unikatowy mikroskop, naukowcy potrzebują też znacznie mniej czasu na przygotowanie próbek do badań, a co najważniejsze nie muszą w próbkę ingerować. Dzięki temu można zachować naturalną strukturę komórek, kosmetyków, środków spożywczych czy leków. A to oznacza, że zachowują one swoje właściwości.
Obserwacja niewybarwionych próbek jest możliwa dzięki detekcji sygnału generowanego przez wibrację cząsteczek znajdujących się w preparacie. Każda cząsteczka ma odmienną i charakterystyczną tylko dla siebie energię wibracji. Ta energia może być aktywowana przez światło lasera o odpowiedniej długości fali. Dzięki temu można zwizualizować różne substancje obecne w badanym preparacie. Oprogramowanie umożliwia nadanie wybranego koloru, czyli tzw. pseudokoloryzacje substancji, a dzięki temu uzyskuje się przejrzyste obrazy próbek. Aby wzbudzić wibracje, używa się światła z zakresu podczerwonego, które posiada niską energię fotonów. Oznacza to, że nie jest ono destrukcyjne dla próbki i jej nie niszczy.
„Mikroskop Leica TCS SP8 z modułem CARS jest też wyposażony w komorę przyżyciową pozwalającą na kontrolowanie czynników środowiska takich jak: temperatura, wilgotność, czy stężenie dwutlenku węgla. Dzięki temu możliwe jest stworzenie odpowiednich warunków dla prowadzenia długotrwałych badań na żywych komórkach” – czytamy w przesłanym komunikacie.
Mikroskopia CARS pozwala badać jakość kosmetyków i produktów spożywczych. Analiza obecności kropli lipidowych w komórkach pośrednio może wskazywać na zmiany właściwości określonych typów komórek, np. stopień złośliwości komórek nowotworowych. Dzięki CARS można także zobrazować transport przez skórę substancji czynnej, np. kosmetyku lub leku, czy sprawdzić efektywność środków piorących poprzez ocenę pozostałości tłuszczu w materiale.
„Największą zaletą tej mało znanej techniki jest obserwacja próbki w stanie naturalnym bez dodatkowego barwienia czy utrwalania, a więc wpływania na strukturę materiału. To wyjątkowo czułe urządzenie, które pozwala także uzyskać bardzo dokładne – bo uwidaczniające rozkład związków chemicznych – obrazy każdego materiału np. położenie mikroskopijnych kropelek tłuszczu w żywności, a także układ błon wewnątrz komórek” – tłumaczy manager Laboratorium Biotechnologicznego w BioNanoParku dr Katarzyna Kubiak. „Dzięki niemu można zatem sprawdzić np., jak różne tkanki reagują na składniki lekarstw, kosmetyków lub żywności” – podkreśla.
Źródło: PAP – Nauka w Polsce