مشاهده دقیق مولکول‌های زیستی با روش‌های جدید تصویربرداری

دکتر دجونگ می‌گوید: «میکروسکوپی الکترونی مهم‌ترین ابزار تصویربرداری اشیای
نانومقیاس همچون مولکول‌ها و اجزای درون سلول است». اما میکروسکوپی الکترونی به
خلأ بالا نیاز دارد که این امر تصویربرداری از نمونه‌های داخل مایع، مانند سلول‌های
زیستی را غیرممکن می‌سازد. این روش جدید ( STEMمایع) از یک ابزار میکروسیالی با
پنجره شفاف در برابر الکترون برای تصویربرداری از سلول‌های درون مایع بهره می‌برد.

در این کار، محققان از مولکول‌های منفرد درون سلول با تفکیک‌پذیری و سرعتی
بسیار بالاتر از روش‌های موجود، تصویربرداری نموده‌اند. به‌عنوان مثال این
پژوهشگران با استفاده از روش SEM مایع از مولکول‌های منفرد فاکتور رشد پوستی
(اپیدرمال) که به یک گیرنده در سطح سلول متصل شده بود، با تفکیک‌پذیری ۴
نانومتر تصویربرداری کردند.

دکتر دجونگ می‌افزاید: « STEM مایع می‌تواند ابزاری چندمنظوره برای تصویربرداری
از فرایندهای سلولی در مقیاس نانو باشد. این ابزار امکان توسعه روبشگرهای
مولکولی جدید و درک برهمکنش ویروس‌ها با سلول‌ها را فراهم می‌آورد».

در کار پژوهشی دیگری که در PNAS منتشر شده است، دکتر دان روگر و دکتر جان مامین
به همراه همکارانشان در مرکز تحقیقاتی Almanden آی‌بی‌ام موفق به توسعه یک
میکروسکوپ نیروی تشدید مغناطیسی شده‌اند که می‌تواند تصویر دقیق ساختاری از
ویروس‌ها و مولکول‌‌های زیستی بزرگ ایجاد کند. این پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند
که ابزار تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) نانومقیاس آنها در نهایت بتواند
کریستالوگرافی اشعه ایکس را به عنوان ابزار غالب برای تعیین ساختار مولکولی
زیست‌مولکول‌های پیچیده انجام دهد.

در قلب این ابزار یک پایه سیلیکونی بسیار حساس قرار دارد که می‌تواند تغییرات
بسیار کوچک در نیروی مغناطیسی را تشخیص دهد. این تغییرات زمانی پدید می‌آیند که
مولکول‌ها در یک میدان مغناطیسی توسط یک فرکانس رادیویی نوسان‌کننده تهییج
می‌شوند. این ابزار تصویربرداری جدید بر همان اصول فیزیکی متکی است که امکان
تصویربرداری MRI و طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته را فراهم می‌کند.