گروهی از محققان بین‌المللی موفق به ساخت میکروسکوپی جدید برای تصویربرداری از فرایندهای زیستی سلولی در حال وقوع شدند.
کی از بزرگ‌ترین چالش‌های زیست‌شناسی ضبط فرایندهای زیستی در مقیاس سلولی و حتی کوچک‌تر است. میکروسکوپ‌ها می‌توانند روی اجزای مختلف سلولی متمرکز شوند، اما از آن جایی که فرایندهای سلولی به طور معمول با حرکت همراه هستند، جزء مورد نظر ناگهان حرکت کرده و از کادر خارج می‌شود.
حال گروهی از محققان بین‌المللی به رهبری «سیمون شورینگ» از پارک علم و فناوری «Luminy» روشی برای ضبط حرکات رقص‌مانند پروتئین‌های غشایی در حین نفوذ به درون غشاهای زیستی ابداع کرده‌اند. برای این که زیست‌شناسی در مقیاس زیرسلولی کار کند، پروتئین‌ها، لیپیدها و قندها همراه با مولکول‌های دیگر باید از قوانین مشخصی پیروی کنند.
برخی از این قوانین به گام‌های رقص تشبیه شده‌اند، زیرا در برخی از این فعالیت‌ها مولکول‌ها باید با یکدیگر جفت شوند.
این جفت شدن موجب می‌شود مولکول‌ها بتوانند فعالیت‌هایی را انجام دهند که اجرای آنها به تنهایی امکان‌پذیر نیست.
به علاوه، یکی از چیزهایی که برای ادامه حیات باید اتفاق بیفتد، امکان عبور پروتئین‌ها از یک لایه لیپیدی است؛ به عنوان مثال باکتری اشرشیاکلی یک غشای بیرونی پوشیده شده با پروتئین‌ها دارد که این پروتئین‌ها باید بتوانند از این لایه عبور کرده و به داخل باکتری راه یابند.
این محققان برای مشاهده واقعی حرکاتی که این پروتئین‌ها باید برای عبور از غشا انجام دهند، یک میکروسکوپ جدید ساخته‌اند.
این میکروسکوپ جدید دارای یک نوک سوزنی، یک پایه لرزانک و یک لیزر است. نوک سوزنی این دستگاه روی نمونه مورد مطالعه حرکت کرده و لیزر نقش راهنما را ایفا می‌کند. پایه لرزانک امکان حرکات بالا و پایین نوک سوزنی را هماهنگ با برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های نمونه فراهم می‌کند.
بدین ترتیب یک دوربین می‌تواند عوارض سطحی سلول را ضبط کند (همانند یک بالگرد که در یک منطقه کوهستانی تلاش می‌کند تا فاصله خود را با زمین ثابت نگهدارد و به همین دلیل در مواجهه با پستی‌ها و بلندی‌ها به سمت بالا و پایین حرکت می‌کند) بدین ترتیب می‌توان از فرایندهای کوچک زیستی در حین روی دادن آنها تصویربرداری کرد.
با استفاده از این میکروسکوپ محققان توانستند جزئیات دقیق جفت‌شدن مولکول‌ها را مشاهده کنند؛ به گفته این محققان مولکول‌هایی که جفت نمی‌شوند، نمی‌توانند از غشای خارجی اشرشیاکلی عبور کنند.
این پژوهشگران بر این باورند که این ابزار جدید راه را برای انجام تحقیقات بیشتر روی فرایندهای زیستی در مقیاس زیرسلولی فراهم خواهد کرد.
جزئیات این تحقیق در مجله «Nature Nanotechnology» منتشر شده است.
منبع:ایسنا
سلامت و زندگی