Za posmatranje živih ćelija kroz mikroskop, uzorak se obično istiskuje na staklo. Zatim leži mirno i ćelije su vidljive. Nedostatak je što ovo ograničava ponašanje ćelija i proizvodi samo dvodimenzionalne slike.
Istraživači sa UiT-a Arktički univerzitet u Norveškoj i Univerzitetska bolnica Severne Norveške (UNN) sada su razvili ono što nazivaju mikroskopom sledeće generacije. Nova tehnologija može da slika mnogo veće uzorke nego ranije, dok živi i radi u prirodnijem okruženju.
Tehnologija obezbeđuje 3D slike gde istraživači mogu da proučavaju i najsitnije detalje iz nekoliko uglova, jasno i vidljivo, razvrstane u različite slojeve i svi slojevi su u fokusu.
3D mikroskopi već postoje, ali rade sporo i daju lošije rezultate. Najčešći tip radi tako što snima piksel za pikselom u serijama, koji se zatim sklapaju u 3D sliku. Ovo zahteva vreme i često ne mogu da podnesu više od 1-5 hitaca u minuti. Nije baš praktično ako ono što ćete fotografisati nešto što se kreće.
„Sa našom tehnologijom možemo da upravljamo oko 100 punih kadrova u sekundi. I verujemo da je moguće povećati ovaj broj. To je upravo ono što smo demonstrirali sa našim prototipom,“ kaže Florijan Strol, istraživač u UiT-u.
Novi mikroskop je takozvani multifokusni mikroskop, koji daje potpuno jasne slike, razvrstane u različite slojeve, gde možete proučavati ćelije iz svih uglova.
„To je velika stvar. Činjenica da smo uspeli da sve ovo dobijemo u jednom potezu, to je ogroman razvoj“, kaže Strohl.
Može da vidi iza objekata
Strohl objašnjava da ne govorimo o 3D u obliku u kojem ga većina nas poznaje. Dok ćete u tradicionalnoj 3D slici moći da uočite neku vrstu dubine, sa novom tehnologijom takođe ćete moći da vidite iza objekata.
Strohl koristi primer gde vidite scenu iz džungle u 3D u bioskopu.
„Na normalnoj 3D slici možete videti da šuma ima dubinu, da su neko lišće i drveće bliže od drugih. Sa istom tehnologijom koja se koristi u našem novom 3D mikroskopu, takođe možete da vidite tigra kako se krije iza žbunja. Možete nezavisno da vidite i proučavate nekoliko slojeva“, kaže Strol.
Sada ne koristite mikroskop da biste tražili tigrove u džungli, ali za istraživače ovo može biti važno sredstvo kada traže odgovore do najsitnijih detalja.
Proučavanje srčanih ćelija – dok kucaju
Strohl je sarađivao sa istraživačima i lekarima sa Univerzitetske bolnice Severne Norveške (UNN) u razvoju ove tehnologije.
Između ostalog, rade na razumevanju i razvoju boljih metoda lečenja različitih srčanih oboljenja.
Proučavanje živog ljudskog srca je izazov, kako iz tehničkih, tako i iz etičkih razloga. Stoga su istraživači koristili matične ćelije kojima se manipuliše tako da oponašaju srčane ćelije. Na ovaj način, oni mogu da uzgajaju organsko tkivo koje se ponaša kao u ljudskom srcu, i mogu da proučavaju i testiraju ovo tkivo da bi razumeli više o tome šta se dešava.
Ovo tkivo je skoro kao mala grudvica živog mesa, veličine oko 1 cm. Ovo čini veoma zahtevnu situaciju testiranja, gde srčane ćelije kucaju i stalno se kreću duž njega, činjenica da je uzorak prevelik za proučavanje tradicionalnim mikroskopima. Novi mikroskop to dobro podnosi.
„Imate ovu grudu mesa koja pumpa u činiji, koju želite da slikate mikroskopom. Želite da pogledate najsitnije delove ovoga, i želite super visoku rezoluciju. To smo postigli sa novim mikroskopom,“ kaže Štrol.
Formula 1 divizija
Kenet Bovitz Larsen vodi veliku laboratoriju sa naprednim mikroskopima koje koriste sve istraživačke grupe na Zdravstvenom fakultetu UiT-a. On je testirao ovaj novi mikroskop i optimističan je.
„Koncept je briljantan, mikroskop koji su napravili radi stvari koje komercijalni sistemi ne rade“, objašnjava Larsen. Laboratorija na čijem je čelu uglavnom koristi komercijalne mikroskope dobavljača kao što su Zeiss, Nikon itd.
„Onda sarađujemo i sa istraživačkim grupama poput one koju predstavlja Florijan Strol. One grade mikroskope i testiraju optičke koncepte, oni su na neki način kao podela mikroskopije formule 1,“ kaže Larsen. Larsen ima veliku veru u novi mikroskop koji Strel ima stvorio.
Komercijalni mikroskopi moraju biti upotrebljivi za sve vrste mogućih uzoraka, dok je mikroskop koji je Strohl razvio više prilagođen specifičnom zadatku.
„Veoma je fotoosetljiv i može da prikaže uzorak u različitim fokusima. Može da prođe kroz uzorak i možete da vidite i visoko i nisko. I to se dešava tako brzo da se praktično može videti u realnom vremenu. To je izuzetno brz mikroskop“, kaže Larsen.
Prema rečima Larsena, dosadašnji testovi pokazuju da ovo dobro funkcioniše, i on veruje da se ovaj tip mikroskopa na kraju može koristiti na svim vrstama uzoraka gde gledate živa bića koja se kreću.
On takođe vidi još jednu prednost u brzini ovog mikroskopa.
„Jaka svetlost nije ljubazna prema ćelijama. Pošto je ovaj mikroskop tako brz, izlaže ćelije mnogo kraćem osvetljenju i stoga je nežniji“, objašnjava on.
Tehnologija je patentirana
Prototip mikroskopa radi i radi. Istraživači trenutno rade na stvaranju nadograđene verzije koja je lakša za korišćenje, tako da više ljudi može da koristi mikroskop.
Istraživači su se takođe prijavili za patent i takođe traže industrijske partnere koji će ovo razviti u mikroskop koji će biti dostupan za prodaju.
U međuvremenu, prototip će biti stavljen na raspolaganje lokalnim partnerima koji mogu imati koristi od nove tehnologije.
„Ponudićemo ga i drugima u Norveškoj, ako imaju posebno zahtevne uzorke koje žele da se ispitaju“, kaže Strol.
