Mikroskop od GE chytí HIV, původce malárie a bakterie přímo při činu

Tým australských výzkumníků z ústavu ithree institute při University of Technology v Sydney, z ústavu Walter and Eliza Hall Institute (WEHI) v Parkville a University of Melbourne na záškodníky nasadil výkonný mikroskop GE microscope, který monitoruje každý pohyb. Vedoucí tohoto vědeckého týmu, Dr. Jake Baum z institutu WEHI, uvedl, že tento mikroskop znamená „nesmírný skok kupředu v tom, nakolik podrobné detaily budeme moci pozorovat, a odhalí zásadní události na molekulární a buněčné úrovni, k nimž dochází v jednotlivých fázích během procesu invaze."

„Tato technologie nám umožní sledovat jednotlivé proteiny, o nichž jsme již věděli, že se na procesu podílejí, ale netušili jsme, jak fungují, ani kde jsou. Věříme, že jde o obrovský pokrok ve výzkumu malárie na celosvětové úrovni," prohlásil Baum.
Malárie je jen jednou z mnoha nemocí, jejichž mechanismus lze zkoumat pomocí této nové technologie, kterou GE označuje jako DeltaVision OMX Blaze. Využívá se ke zkoumání dělení buněk bakterií, což napomůže k vývoji nové generace antibiotik, při pozorování reakce nádorových buněk na chemoterapii nebo reakce buněk při přenosu HIV a dalších virů. Vědci mohou rovněž sledovat mitózu v živých buňkách – tedy proces dělení chromozomu na dvě identické sady.

HIV, buňky (červené), stroma (zelená) a jádra (modrá)

Výsledky využití nové technologie jsou natolik výjimečné, že Jane Stoutová, výzkumnice z Indiana University nedávno překřtila OMX na OMG („Oh my God" – tedy výkřik úžasu „Můj bože!"). Stoutová uvedla, že jí mikroskop umožnil „spatřit detaily uvnitř buněk s dosud nevídaným rozlišením." (Její snímek dělení savčích buněk získal ocenění GE Healthcare Life Sciences 2012 Imaging Competition. Snímek bude v dubnu vystaven na elektronickém billboardu na newyorském náměstí Times Square.)
Dr. Francis Collins, ředitel agentury National Institutes of Health při americkém Ministerstvu zahraničí, napsal na svůj blog, že Stoutová a její kolegové „vymysleli novou přezdívku mikroskopu OMG oprávněně – snímky, které umožňuje, totiž berou dech."
Mikroskop OMX, který GE představila koncem roku 2011, využívá kombinace optiky a počítačových algoritmů, která překonává bariéru difrakce, jež byla dlouho považována za limit rozlišení optických mikroskopů. (Difrakční limit brání mikroskopu rozlišit mezi dvěma objekty, jež odděluje menší vzdálenost než přibližně polovina vlnové délky světla využitého ke zobrazení.)

Rakovina děložního čípku-mikrotubuly (zeleně), DNA (modrá)

Technika GE nazvaná 3D mikroskopie se sktrukturovaným osvětlením (SIM) více než zdvojnásobuje rozlišení ve všech třech rozměrech. Díky tomu lze s OMX vidět objekty už od velikosti 100 nanometrů, tedy desetkrát menší než typický mikroorganismus. „Je to naprosto výjimečný pocit sledovat pohyblivé obrázky živých buněk s většími detaily, než kdy dříve," řekl Paul Goodwin, který má v divizi GE Healthcare Life Sciences na starosti oddělení zaměřené na mikroskopy.
K takovým pohyblivým objektům patří i patogenní bakterie zlatý stafylokok (Staphylococcus aureus). Staphylococcus aureus rezistentní na methicilin (MRSA) způsobuje infekce, jež se s pomocí běžných antibiotik léčí jen obtížně. Prof. Elizabeth Harryová , Prof. Cynthia Whitchurchová a Dr. Lynne Turnbullová z institutu UTS ithree mikroskop využívají ke zkoumání dělení bakteriálních buněk, aby tomuto významnému procesu lépe porozuměly. „Zkoumání dynamických pohybů proteinů v živých dělících se bakteriích umožní lepší náhled na to, jak se bakterie dělí a pomůže při vytváření nových, lépe cílených možností antibakteriální léčby," vysvětlil ředitel institutu ithree Prof. Ian Charles.
Eric Roman, generální ředitel divize pro výzkum a aplikované trhy v GE Healthcare dodává, že „jsme teprve na začátku možností, které tato technologie přináší."
„Možnost sledovat buněčné interakce v průběhu času na molekulární úrovni otevírá nové příležitosti pro výzkum v řadě oborů," upozorňuje Roman. „Jde o nesmírně významný krok v oblasti zobrazování buněk."
Mikroskop je určen pro účely výzkumu. Nejedná se o registrovaný lékařský přístroj.