红外显微镜使蛋白质在活细胞

一个红外显微镜,可以在3 d图像活细胞一直由美国科学家。该工具还可以调查深入细胞单个蛋白质的运动跟踪,甚至药物分子。

显微镜近年来经历了一场革命与数组工具生产水晶细胞过程的清晰图像。也许是具有里程碑意义的时刻2014年诺贝尔化学奖荧光显微法认可时推出迄今未见细胞结构在纳米级分辨率。

但是这种增加忠诚未能实现对红外成像方法,可以检测单个细胞和分子不需要荧光标签。这个失败的原因很简单——它的波长。水强烈吸收红外辐射,这种显微镜只能解决死了,干组织。添加到这一个典型的红外波长大于单个细胞,和它可以捕获的技术是极其有限的。

我们的技术解决所有这些使用pump-probe方法…困难,”说季新陈来自普渡大学。程的团队现在已经绕过红外捕获的衍射极限的运动细胞内蛋白质和药物。

不仅要做到这一点,科学家们首先火中激光照射到样本上,泵,随后吸收。这激发分子和导致的温度变化和细胞或组织内的折射率。如果团队是简单地看看这个兴奋的样本,但是他们会遇到同样的问题无数与红外成像。关键是要使样品暴露在一个可见光探测光束。

“使用另一个可见的梁[可以]测量当地的样品的折射率的变化引起的红外激光,“程的评论。在这种情况下,我们可以[图片]活细胞因为可见光束可以通过细胞…现在也该决议由可见探测光束,这是比红外成像的10倍。这种方法允许团队调查样本在不同深度和建立一个三维图像。

遇到大挫折决议,团队已经捕获的细胞内脂质和毒品的运动——都在红外领域。定制的显微镜是如此强大的团队也在现场蛔虫成像脂质和蛋白质运输而不需要分子标记或标签。

但程希望这项技术将超越化学好奇心蠕虫。我们希望这可以看到单个细菌与IR,这在以前是不可能的,”他说。这可以使早期发现感染或其他传染病。

“这新技术有着光明的前景,”说米歇尔Orrit物理学家在单分子光学基础与专业知识在荷兰莱顿物理研究所。这显然可以应用于生物和医学样品这些系统的功能分析,代谢活动和化学,基于和分子诊断的疾病。