الملخص:
قام فريق من مدرسة الفنون التطبيقية الفيدرالية في لوزان في سويسرا بتطوير طريقة جديدة للتصوير المجهري الفلوري تسمى SPIFFI، والتي يمكنها إعادة بناء صور فائقة الدقة من تعريض كاميرا واحدة ومساعدة الباحثين على مراقبة التغيرات السريعة في هياكل الخلايا الحية مثل الميتوكوندريا والأنابيب الدقيقة. ونُشر البحث في مجلة Nature Methods.
يتطلب الفحص المجهري الجزئي التقليدي فائق الدقة التصوير المستمر لمئات أو حتى آلاف الصور، ثم يستخدم تغييرات الفلورسنت لإعادة بناء التفاصيل؛ عندما تكون الخلايا نشطة، ستتحرك الهياكل أو يتغير شكلها أثناء التصوير، مما يؤدي إلى الحصول على صور نهائية ضبابية. يستخدم SPIFFI بدلاً من ذلك معلومات استقطاب التألق لجزيئات الفلورسنت: يقوم النظام البصري بتقسيم التألق إلى أربع قنوات حساسة لاتجاهات الاستقطاب المختلفة، ثم يقارن الصور التي تم الحصول عليها من نفس التعريض لاستخراج التفاصيل المكانية التي يصعب عرضها باستخدام المجاهر التقليدية واسعة المجال.
في التجربة، قام فريق البحث بزيادة دقة التصوير بحوالي 1.7 مرة مع تعريض واحد، وقادر على تحليل الهياكل التي يتراوح طولها من حوالي 160 إلى 170 نانومتر، وقام بتصوير حركة الميتوكوندريا والأنابيب الدقيقة في الخلايا الحية، بالإضافة إلى عمليات مثل اندماج وتقسيم هياكل الخلايا. وبما أن كل إطار يمكنه إنشاء صورة فائقة الدقة بشكل مستقل، فإن الإطارات المتتالية يمكنها أيضًا تشكيل فيديو فائق الدقة للخلية الحية.
قام الباحثون أيضًا بدمج صورة SPIFFI مع طرق تحليل تقلبات الفلورسنت الحالية وقاموا بتحسين الدقة إلى حوالي 80 نانومتر من خلال المعالجة اللاحقة؛ لا يتم تحقيق هذه القيمة مباشرة من خلال تعريض ضوئي واحد. ويحاول الفريق حاليًا تقليل حجم الجهاز ودمجه مع التصوير المجهري ثلاثي الأبعاد. وبما أنه من المتوقع أن يتم دمج المكونات البصرية ذات الصلة في المجاهر الفلورية الموجودة، فيمكن استخدام هذه التكنولوجيا في الأبحاث المستقبلية في بيولوجيا الخلية، وعلم الأعصاب، والفيزياء الحيوية، واكتشاف الأدوية.
التعليقات