Další nástroj k nahlédnutí do nanosvěta

Vědci z Institutu Maxe Plancka (MPI) vyvinuli postup umožňující dosáhnout pod optickým mikroskopem rozlišení do úrovně 15 nanometrů. Tím byla překonána hranice 200 nanometrů, dosud považovaná za mez rozlišení ve viditelném světle. Tato hranice byla od doby vynálezu mikroskopu v 17. století považována za konečnou vzhledem k difrakci světla. Tento jev popsal německý fyzik Ernst Abbe v roce 1873. Zjistil, že struktury které jsou ve vzájemné vzdálenosti menší než 200 nm, se při pozorování pod optickým mikroskopem jeví jako neostrý obraz jednoho objektu. Vzhledem k tomu, že difrakce je působena vlnovým šířením světla, byla omezená rozlišovací schopnost optických mikroskopů považována za nepřekročitelnou a pro dosažení většího rozlišení začaly být používány elektronové mikroskopy. To se před několika roky změnilo, protože výzkumníci z oddělení nanobiofotoniky MPI vyvinuli pro Biofyzikální chemii v Göttingenu techniku, která překračuje rozlišovací hranici definovanou Abbem. Je to mikroskopie STED (Stimulated Emission Depletion). Využívá dva překrývající se laserové paprsky. Protein se označí látkou, která světélkuje po nabuzení světelným paprskem. Jedním menším paprskem se látka nabudí, a tato molekula pak zůstává nabuzena a fluoreskuje při pozorování ve světle druhého, většího paprsku. Výzkumný tým tuto metodu ověřil zviditelněním proteinu synaptotagminu, který je obsažen v buněčné bláně jako jakýsi váček, bublina s průměrem přibližně 40 nm. Obsahuje neuropřenašeče, jež posunují chemické signální molekuly do kontaktních bodů mezi nervovými buňkami. To umožňuje šíření nervových signálů v buněčné tkáni. Dosud bylo nejasné, zda proteiny obsažené ve váčku se po spojení s buněčnou blanou rozptýlí, nebo zůstanou pohromadě jako zbytek váčku. Pomocí STED mikroskopie bylo zjištěno, že molekuly synaptogaminu po spojení s buněčnou blanou zůstanou pohromadě. Nejnovější pokusy potvrdily, že technika STED může dosáhnout rozlišení až 15 nm. Možnost pozorovat buňky v takovém měřítku přispěje k poznání složitých pochodů v buněčných tkáních. Umožní to například pozorování funkce proteinů, jež mají rozměry 2 až 20 nm. Ale podle profesora Stefana Hella má technika STED před sebou ještě velkou perspektivu. Pro pozorování samotné molekuly fluoreskující látky je nutno dosáhnou o řád lepšího rozlišení. Vyžaduje to ostrost v rozsahu jednoho až dvou nanometrů. A toho je teoreticky možno technikou STED dosáhnout. /šu/