ردیابی سه‌بعدی مولکول‌ها درون سلول

گروهی از محققان آمریکایی توانسته‌اند از یک روش جدید تصویربرداری سه‌بعدی از سلول، برای مطالعه دینامیک فضایی-زمانی انتقال پروتیئن‌ها بهره ببرند.

محققان مرکز پزشکی دانشگاه جنوب غربی تگزاس
و دانشگاه تگزاس در دالاس توانسته‌اند از یک روش جدید تصویربرداری سه‌بعدی
از سلول، برای مطالعه دینامیک فضایی-زمانی انتقال پروتیئن‌ها بهره ببرند.
این مطالعه که در پنجاه و پنجمین همایش سالانه انجمن بیوفیزیک در بالتیمور
ارائه شده است، می‌تواند راه‌حلی برای این مشکل بنیادی در زیست‌شناسی ارائه
دهد.
توضیح تصویری قدرت میکروسکوپی صفحه‌ای چندکانونی نسبت به روش‌های میکروسکوپی معمولی
بنابر گفته نویسندگان این مقاله، به‌دلیل
تفاوت‌هایی که در اندازه سلول‌های مختلف و ویژگی زمانی فرایند انتقال
پروتئین در آنها وجود دارد، تصویربرداری سه‌بعدی از این فرایندِ بسیار پویا
در یک تک‌لایه سلولی پیچیده با چالش های فنی جدی مواجه است. روش‌های
تصویربرداری قبلی کُند بوده و از نظر تعیین موقعیت z و ردگیری سه‌بعدی با
محدودیت مواجه هستند.

این پژوهشگران با استفاده از ترکیبی از میکروسکوپی صفحه‌ای چندکانونی (MUM)
و فناوری برچسب‌زنی نانونقطه‌ای، توانستند یک مولکول منفرد را در سلول‌های
زنده نشان‌گذاری کرده و حرکت آنها و برهمکنش آنها با مولکول‌های دیگر را در
یک نمونه سلولی ضخیم برای مدت طولانی ردگیری نمایند.

استریپاد رام، رهبر این گروه پژوهشی توضیح می دهد که دلیل اصلی ابداع این
روش‌های تصویربرداری توسط وی و گروهش، ردیابی حرکت پادتن‌های درمانی بود که
در آزمایشگاه آنها طراحی شده بود. او می‌گوید: «می خواهیم بدانیم این پادتن‌ها
پس از ورود به بدن کجا می‌روند و چه کاری انجام می‌دهند».

او می‌افزاید که «روش‌های میکروسکوپی فعلی در یک زمان مشخص تنها می‌توانند
از یک صفحه کانونی تصویربرداری کنند و در این زمینه دارای محدودیت هستند.
اگر بخواهید در سه بعد تصویربرداری کنید، باید این کار را به‌صورت مرحله‌ای
انجام دهید؛ بدین ترتیب تصویر به‌دست آمده در یک لحظه گرفته نشده و در
نتیجه اتفاقی که درون سلول روی می‌دهد، از نظر زمانی و مکانی دقیق
تصویربرداری نمی‌شود. ما به یک فناوری نیاز داشتیم که بتواند به‌طور همزمان
از چندین صفحه در طول نمونه تصویربرداری کند؛ میکروسکوپی صفحه‌ای چندکانونی
به‌طور دقیق همین کار را انجام می‌دهد».

هزینه این تحقیق توسط موسسه ملی سلامت و انجمن ملی Multiple Sclerosis
تأمین شده است.