Oči mořských mlžů: Inspirace pro novou éru mikroskopie

Tým vědců z Brownovy univerzity se inspirovali zvláštním systémem zraku hřebenatek. Jejich zrakový orgán se skládá z malých, modrých teček. Světlo do těchto primitivních očí mořských mlžů prochází přes zakřivenou čočku a sítnici, za kterou se nachází zakřivené zrcadlo. Světlo se od zrcadla odrazí zpět do fotoreceptorů na sítnici, kde se vytváří obraz.

O tomto zrakovém systému četl molekulární biolog Fabian Voigt, který je již od mládí amatérským astronomem. Uvědomil si, že funguje na podobném principu jako typ teleskopu zvaný Schmidtův teleskop využívaných v astronomii. Jedním z nejznámějších zařízení tohoto typu byl Keplerův teleskop – objevitel mnoha exoplanet, který svou misi úspěšně plnil až do roku 2018. Voigta napadlo, že by mohlo být možné stejnou sestavu přetvořit z nástroje k pozorování vzdálených planet na nástroj pro pozorování mikroskopických objektů.

Společně se svými kolegy použil jako zdroj světla lasery, zmenšil zrcadlo a naplnil prostor mezi zrcadlem a detektorem tekutinou, aby omezil rozptyl světla. Tento nový mikroskop představuje relativně levnou a snadnou metodu, jak pozorovat jakýkoli objekt, obzvláště orgány nebo celé organismy, které neobsahují pigment, nebo jim byl uměle odstraněn. Schmidtův mikroskop, jak ho pojmenovali podle designéra teleskopu, byl otestován na pulci, myším a lidském mozku a kuřecím embryu. Výsledný zvětšený obraz dosahoval, podle článku otištěném v Nature Biotechnology (https://www.nature.com/articles/s41587-023-01717-8), stejné kvality, jako při použití násobně dražších a složitějších optických mikroskopů.

Tento design by mohl obzvláště pomoci při výzkumu axonů, které na délku měří desítky milimetrů, ale jsou pouze několik nanometrů široké. Mapování celých mozků je proto technicky velmi náročná a nákladná práce. Nový mikroskopický systém nabízí flexibilní a levný způsob, jak mozek zmapovat.

Často řešíme problém, který už někdo vyřešil. Pokud se nebudeme omezovat pouze na prostředky existující v našem oboru, ale podíváme se i mimo něj, můžeme narazit na přístup, který nabízí přesně to, co potřebujeme. Nástroj pro molekulární biologii se již roky nacházel v astronomickém inženýrství, a ještě mnohem delší dobu na dně moří.

Zdroje: https://www.science.org/content/article/inspired-sea-and-sky-biologist-invents-new-kind-microscope?utm_campaign=SciMag&utm_source=Facebook&utm_medium=ownedSocial&fbclid=IwAR3eEA_WY7AzbE8kmerKX4UpoelYGMnFnLxBR_-oWdE0ss576DeEVMzdfGQ

https://www.nature.com/articles/s41587-023-01717-8

Foto: Michael Schiffer, Unsplash

Více z biologie na CZECHSIGHT:

Naděje pro diabetiky: Vědci „hacknuli“ žaludeční buňky, a ty začaly produkovat inzulín

Vědcům se podařilo přeměnit lidské žaludeční buňky v tkáně, které uvolňují inzulin v reakci na zvyšující se hladinu cukru v krvi. Jedná se o průlomový počin, který medicínu přiblížil k účinné léčbě diabetu prvního typu. Výzkum je teprve na začátku, první výsledky jsou ale slibné.

CZECHSIGHT – Vše z české a zahraniční vědyMichaela Novotná

Oblaka obsahují živé patogenní bakterie i DNA kódující geny antibiotické rezistence – jejich množství vás překvapí

Antibiotická krize je v současnosti problémem skutečně palčivým, a je jí tak věnována značná pozornost. Kanadsko-francouzský tým vědců nyní zjistil, že DNA nesoucí geny, které rezistenci kódují, mohou od jedné bakterie ke druhé urazit i velmi dlouhé vzdálenosti – cestují totiž v mračnech.

CZECHSIGHT – Vše z české a zahraniční vědyMichaela Novotná