Модернизация атомно-силового микроскопа позволила наблюдать за деятельностью нейронов практически в реальном времени

11.01.2013 Hi-tech

Исследователи из Университета нейробиологии Макса Планка (Max Planck Florida Institute for Neuroscience) и университета Канадзавы (Kanazawa University), Япония, произвели модернизацию имеющегося в их распоряжении атомно-силового микроскопа (atomic force microscope, AFM). Благодаря данной модернизации он стал способен снимать динамичные трансформации структуры живых нейронов с беспрецедентным на нынешнее время скоростью и пространственным разрешением.

Атомно-силовой микроскоп являются одним из главных видов инструментов с целью проведения съемки, измерений и для осуществления манипуляции микроскопическими объектами с атомарной разрешающей свойством, выражающейся в малых долях нанометра.

Такие микроскопы сканируют поверхность исследуемых образцов при помощи очень узкой иглы, зонда, диаметр которого образовывает всего 5 нанометров, а наконечник «заточен» практически до одного атома. Но, таковой микроскоп неимеетвозможности употребляться по отношению к нейронам и вторым живым клеткам, узкий и острый наконечник клеточные мембраны, разрушая клетки. Также, процесс съемки таким микроскопом достаточно продолжителен, на получение одного изображения в большинстве случаев требуется несколько дюжина мин..

Ученые, разрабатывая разработку скоростной съемки (long-tip high-speed, LT-HS-AFM) отечественные метод избежать повреждения биологических образцов.

Они применяли очень долгий и острый зонд, закрепленный на эластичной пластине, такая мягкая и податливая консоль нового микроскопа снабжает минимальное давление зонда на пример. А руководит перемещениями наконечника зонда быстродействующая оптическая совокупность, срабатывающая с частотой 800 кГц (тысяч раз в секунду).

Модернизация атомно-силового микроскопа позволила наблюдать за деятельностью нейронов практически в реальном времени Рис. 1.

Новый микроскоп, не наносящий повреждений биологическим тканям, оптимизирован с целью проведения скоростной съемки, на создание одного кадра уходит всего пара секунд времени. Это разрешает регистрировать достаточно динамичные процессы, происходящие в живых клетках, приобретая наряду с этим пространственную разрешающую свойство, в много раз превышающую возможности лучших оптических микроскопов.

При помощи созданного ими устройства ученые смогли взять череду снимков, разрешающих отследить динамику изменений структуры поверхности клеток, так называемый процесс морфогенеза, процессы формирования мембранной ряби, другие изменения и формирования впадин, вызванные принудительной стимуляцией разного типа.

«В самом ближайшем будущем мы планируем на базе уже имеющейся технологии создать разработку визуализации морфологии синапсов в реальном времени, взяв наряду с этим суб-нанометровую разрешающую свойство» – говорит Риохеи Ясуда (Ryohei Yasuda), исследователь из института Макса Планка, – «Эти сведенья имеют большое значение для современной науки, поскольку трансформации морфологии синапсов являются базой синаптической пластичности, базой познавательной функции и нашей памяти. Исследуя эти процессы, мы сможем определить большое количество нового о том, как нейроны хранят данные, и это, в конечном итоге, окажет помощь нам близко подойти к возможности генерирования неестественных воспоминаний, мгновенного обучения и многих вторых вещей, каковые до тех пор пока являются только фантастикой».

Случайные записи:

Научные бои. Денис Курек — об атомно-силовой микроскопии


Похожие статьи, которые вам понравятся: