Клетки увидели в 3D без электронного микроскопа

Исследователи из Университета Флориды разработали метод 3D-реконструкции формы клеток, не требующий использования сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Со статьей можно ознакомиться в журнале Applicarions in Plant Sciences.

Сканирующая электронная микроскопия — метод, позволяющий получать изображения поверхностей различных объектов с высоким увеличением. Однако к образцам, исследуемым этим методом предъявляются строгие требования, в первую очередь они должны быть электропроводящими. Это ограничивает возможности использования СЭМ для биологических объектов, для их визуализации требуется покрывать образцы тонким слоем металла и подвергать обезвоживанию в сверхкритическом углекислом газе. К тому же, вакуум в приборе и электронные пучки приводят к необратимым изменениям в клетках.

Ученые разработали метод визуализации, использующий флуоресцентную микроскопию. Прибор получает изображения многих срезов и реконструирует трехмерную форму объекта. По словам ученых, разрешение получаемых изображений оказывается сопоставимым с результатами сканирующей электронной микроскопии. 

Для демонстрации работы предложенного метода исследователи получили изображения эпидермальных клеток лепестков растений рода Saltugilia. Цветки этих растений обладают диаметром до пяти сантиметров. Образцы таких размеров не могут быть получены СЭМ, в отличие от метода реконструкции оптических срезов. Фиксация лепестков растений проводилась с помощью глутарового альдегида, а для обезвоживания образца использовали этанол. По словам одного из авторов разработки, Якоба Ландиса, такая пробоподготовка значительно проще и дешевле, чем в электронной микроскопии. 

В методе флуоресцентной микроскопии вместо отраженного или пропущенного света, как в обычном микроскопе, прибор фиксирует свечение, вызванное облучением образца ультрафиолетом. УФ-излучение заставляет атомы и молекулы переходить в возбужденное состояние, релаксируя из которого они испускают видимый свет. Один из видов флуоресцентной микроскопии — конфокальная микроскопия — позволяет получать изображения с некоторой глубины объекта.