Брненские ученые запатентировали в Европе уникальный мультимодальный голографический микроскоп, позволяющий наблюдать за живыми клетками без использования красителей или лазера. В скором времени Технический университет Брно запатентирует изобретение также в США, Китае и Японии. Новая технология, представляющая настоящий прорыв в области микроскопии, разрабатывается уже более десяти лет. В значительной мере посодействовал осуществлению проекта также Центрально-Европейский технологический институт, в котором работают ученые со всего мира.
Фото: ЧТ24 Мы беседуем с продеканом Факультета строительной инженерии Технического университета Брно, ответственным за реализацию проекта, Радимом Хмеликом:
«Проект изначально был чешским и родился на Факультете строительной инженерии Технического университета, а команда ученых, разрабатывающих эту технологию, состоит из двух групп. Одна из них отвечает за техническую, оптическую базу — это работники Технического университета, а Центрально-Европейский технологический институт обеспечивает нас исключительными контактами с биологами. Мы, например, сотрудничаем в процессе разработки с коллегами из Великобритании или Германии, которые решают подобные задачи».
— На что опирается новая модель?
«Изобретение опирается на достаточно известный принцип, помогающий уловить трехмерную структуру в некорегентном поляризованном свете. Принцип, который в 1960-е годы был предложен Эмметтом Лейтом, чьи работы, помимо других, положили начало изобразительной голографии. В отличие от до сих пор используемых коммерческих мультимодальных голографических микроскопов для наблюдения за живыми клетками, где в качестве светового источника применяется лазер или лазерный диод, вследствие чего получается менее качественное разрешение изображения, мы можем получить голографические изображения, используя классическое освещение, что является неоценимой помощью в микроскопах».
Тем не менее, применить данный принцип в области микроскопии и импортировать его использование в биологию оказалось весьма сложной задачей.
Радим Хмелик:
«Когда биологи или медики наблюдают за живыми клетками, они как правило используют метод фазово-контрастной микроскопии с использованием красителей, которыми окрашиваются живые клетки и ткани. Однако эти красители зачастую токсически воздействуют на клетки и неблагоприятно на протекающие в клетке процессы. Новый микроскоп позволяет изучать изменения клеточной морфологии без применения красителей».
Преимуществом нового микроскопа, таким образом, является то, что образец на стеклышке остается в своей изначальной среде неизменным. Это позволяет отследить, например, какие медицинские препараты или химикалии влияют на активность клеток, что способствует их гибели, а в случае возрастания активности клеток воспринимать информацию как ясный сигнал о том, что клетки дадут метастазы по всему организму.
Новый тип голографического микроскопа, видимо, имеет явный потенциал стать большим подспорьем в исследованиях, ученые надеются, что в будущем он мог бы быть использован и в клинической практике. Брно по праву может гордиться многолетней научной традицией в области микроскопии, как в области исследований, так и в их производстве. Именно в столице Южной Моравии обосновались известный во всем мире производитель сканирующих электронных микроскопов Tescan или FEI Company, системы которой позволяют анализировать материалы до атомного уровня.