Prestižní americký časopis Microscopy and Microanalysis uveřejnil studii brněnských vědců z Ústavu přístrojové techniky AV ČR v.v.i. Díky jejich nové metodě lze pozorovat živé organismy v elektronovém mikroskopu, aniž by je to stálo život. Metoda posouvá hranice elektronové mikroskopie směrem k šetrnějšímu způsobu studia živé přírody a může pomoci jak v biologii a farmacii, tak například i v potravinářství. Studovat přežívající organismy v klasickém elektronovém mikroskopu je kvůli velmi nízkému tlaku plynů v okolí vzorku nemožné. Doposud věda dokázala dlouhodoběji studovat živé organismy pouze světelným neboli optickým mikroskopem. Ten však často nemá dostatečnou hloubku ostrosti a rozlišení. Tým vědců z Aplikačních laboratoří pokročilých mikrotechnologií a nanotechnologií (ALISI) Ústavu přístrojové techniky AV ČR (ÚPT) ve spolupráci s japonským profesorem Makotem Shiojirim přišel s novou metodou. Zveřejnil ji prestižní americký časopis Microscopy and Microanalysis a jako součást dalších nových výsledků bude v příštím roce publikována i v japonském odborném časopisu Kenbikyo. Brněnskému týmu se opakovaně daří elektronovým svazkem pozorovat živé roztoče, které experiment bez zjevných následků přežijí. Běžně je nutné vzorky pro pozorování v elektronovém mikroskopu upravit pomocí speciálních metod – chemicky je fixovat, vysušit, případně pokrýt elektricky vodivou vrstvou nebo je pozorovat v hluboce zmraženém stavu. Tyto metody však často vedou ke vzniku artefaktů a pozorování živých organismů přímo vylučují. Díky nové metodě však mohou vědci pomocí na ÚPT AV ČR originálně přestavěného a speciálně vybaveného environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu studovat nijak neupravené, živé biologické vzorky, účinně chráněné před působením svazku elektronů v mikroskopu. „Na základě matematicko-fyzikálních simulací jsme navrhli postup, kdy na povrchu roztoče nebo jakékoliv živé tkáně vytvoříme ochrannou vodní vrstvu. Tu v určitém momentu řízeně odpaříme, provedeme pozorování a zase roztoče přikryjeme vrstvičkou vody,“ vysvětluje princip nové metody Ing. Eva Tihlaříková z Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Optimálně by tato metoda mohla vytvořit most mezi optickou a elektronovou mikroskopií. Bylo by možné studovat vzorky v živém stavu, avšak při větších zvětšeních, výrazně lepší hloubce ostrosti a s možností získat nové informace oběma typy mikroskopů odděleně nebo jejich kombinací při takzvané korelativní mikroskopii. To skýtá široké možnosti uplatnění, např. při studiu reakcí roztočů a jiných parazitů na různé prostředí, na hubicí látky či speciálně vyvíjené textilie. Metoda může například pomoci lépe pochopit životní prostředí potravinových škůdců, plísní a kvasinek a vyvíjet proti nim účinnější obranu. „V případě, že se nám podaří získat nový environmentální rastrovací elektronový mikroskop, který bude následně na Ústavu přístrojové techniky AV ČR upraven a dovybaven několika technologickými novinkami, pokusíme se studovat živé vzorky s výrazně větším rozlišením, v podmínkách velmi nízkých hodnot urychlovacího napětí elektronového svazku, případně na vzorky působit různými změnami vnějších podmínek, například změnou teploty, chemického složení prostředí a ve spolupráci s biology studovat jejich reakce či změny,“ říká vedoucí skupiny Ing. Vilém Neděla, Ph.D.
