ReadyPlanet.com


วิธีการด้วยกล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงแบบใหม่เข้าใกล้มาตราส่วนอะตอม


สล็อตออนไลน์ 918kiss

 นักวิทยาศาสตร์จาก Weill Cornell Medicine ได้พัฒนาเทคนิคการคำนวณที่เพิ่มความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอมอย่างมาก ซึ่งเป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดพิเศษที่ "สัมผัส" อะตอมที่พื้นผิว วิธีการนี้เผยให้เห็นรายละเอียดระดับอะตอมของโปรตีนและโครงสร้างทางชีววิทยาอื่นๆ ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาปกติ เปิดหน้าต่างใหม่เกี่ยวกับชีววิทยาของเซลล์ ไวรัสวิทยา และกระบวนการอื่นๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 16 มิถุนายนในNatureนักวิจัยได้อธิบายเทคนิคใหม่นี้ ซึ่งอิงตามกลยุทธ์ที่ใช้ในการปรับปรุงความละเอียดในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

ในการศึกษาโปรตีนและชีวโมเลกุลอื่น ๆ ที่ความละเอียดสูง ผู้วิจัยได้อาศัยเทคนิคสองอย่างมายาวนาน: การทำผลึกด้วยเอกซเรย์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ในขณะที่ทั้งสองวิธีสามารถกำหนดโครงสร้างโมเลกุลได้จนถึงความละเอียดของอะตอมแต่ละอะตอม พวกมันทำกับโมเลกุลที่ประกอบเป็นผลึกหรือถูกแช่แข็งที่อุณหภูมิที่เย็นจัด ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงรูปร่างเหล่านี้จากรูปร่างทางสรีรวิทยาตามปกติ กล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอม (AFM) สามารถวิเคราะห์โมเลกุลทางชีววิทยาภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาปกติ แต่ภาพที่ได้ออกมาจะเบลอและมีความละเอียดต่ำ

ดร. ไซมอน เชอริ่ง ศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาและชีวฟิสิกส์ในห้องปฏิบัติการกล่าวว่า "กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมสามารถแก้ไขอะตอมในฟิสิกส์ บนพื้นผิวที่เป็นของแข็งของซิลิเกตและเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งหมายความว่าโดยหลักการแล้วเครื่องมีความแม่นยำในการทำเช่นนั้น" วิสัญญีวิทยาที่ Weill Cornell Medicine "เทคนิคนี้คล้ายกับการหยิบปากกาและสแกนเหนือเทือกเขาร็อกกี คุณจะได้แผนที่ภูมิประเทศของวัตถุ ในความเป็นจริง ปากกาของเราเป็นเข็มที่แหลมลงไปไม่กี่อะตอมและ วัตถุเป็นโมเลกุลโปรตีนเดี่ยว"

อย่างไรก็ตาม โมเลกุลทางชีววิทยามีส่วนเล็กๆ จำนวนมากที่กระดิก ทำให้ภาพ AFM เบลอ เพื่อแก้ไขปัญหานั้น ดร. เชอริ่งและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ดัดแปลงแนวคิดจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูง "ในทางทฤษฎี กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงไม่สามารถแก้ปัญหาโมเลกุลเรืองแสงสองโมเลกุลที่อยู่ใกล้กันมากกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของแสง" เขากล่าว อย่างไรก็ตาม ด้วยการกระตุ้นโมเลกุลที่อยู่ติดกันให้เรืองแสงในเวลาที่ต่างกัน นักจุลภาคสามารถวิเคราะห์การแพร่กระจายของแต่ละโมเลกุลและระบุตำแหน่งของพวกมันด้วยความแม่นยำสูง

แทนที่จะกระตุ้นการเรืองแสง ทีมของ Dr. Scheuring ตั้งข้อสังเกตว่าความผันผวนตามธรรมชาติของโมเลกุลทางชีววิทยาที่บันทึกไว้ระหว่างการสแกน AFM ทำให้เกิดการแพร่กระจายของข้อมูลตำแหน่งที่คล้ายคลึงกัน ผู้เขียนคนแรก ดร.จอร์จ ฮีธ ซึ่งเป็นรองศาสตราจารย์ด้านดุษฏีบัณฑิตที่ Weill Cornell Medicine ในช่วงเวลาที่ทำการศึกษา และปัจจุบันเป็นอาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยลีดส์ มีส่วนร่วมในวงจรของการทดลองและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการสร้างภาพ AFM ให้มากขึ้น ให้รายละเอียดและดึงข้อมูลสูงสุดจากการโต้ตอบของอะตอมระหว่างส่วนปลายและตัวอย่าง

โดยใช้วิธีการเช่นการวิเคราะห์ที่มีความละเอียดสูง พวกเขาสามารถดึงภาพที่มีความละเอียดสูงกว่ามากของโมเลกุลที่เคลื่อนที่ได้ ต่อจากการเปรียบเทียบภูมิประเทศ ดร. เชอริ่งอธิบายว่า "ถ้าก้อนหิน (เช่น อะตอม) กระดิกขึ้นๆ ลงๆ หน่อย คุณจะสามารถตรวจจับอันนี้ แล้วก็อันนั้น จากนั้นคุณเฉลี่ยการตรวจจับทั้งหมดเมื่อเวลาผ่านไป และคุณได้รับสูง- ข้อมูลความละเอียด”

เนื่องจากการศึกษา AFM ก่อนหน้านี้ได้รวบรวมข้อมูลที่จำเป็นเป็นประจำ เทคนิคใหม่นี้จึงสามารถนำไปใช้กับภาพที่พร่ามัวซึ่งสร้างมาเป็นเวลาหลายสิบปีย้อนหลังได้ ตัวอย่างเช่น เอกสารฉบับใหม่นี้รวมถึงการวิเคราะห์การสแกน AFM ของโปรตีนเมมเบรน aquaporin ซึ่งได้มาจากการทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของ Dr. Scheuring การวิเคราะห์ใหม่สร้างภาพที่คมชัดกว่ามากซึ่งตรงกับโครงสร้างผลึกเอ็กซ์เรย์ของโมเลกุลอย่างใกล้ชิด "โดยทั่วไปคุณจะได้รับความละเอียดเสมือนอะตอมบนพื้นผิวเหล่านี้" ดร. เชอริ่งกล่าว เพื่อแสดงพลังของวิธีการ ผู้เขียนได้ให้ข้อมูลความละเอียดสูงใหม่เกี่ยวกับแอนเนกซิน โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมเยื่อหุ้มเซลล์ และสารต้านโปรตอน-คลอไรด์ ซึ่งพวกเขายังรายงานการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ของมันด้วย

สล็อตออนไลน์ 918kiss



ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-06-24 13:47:12


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล


Copyright © 2010 All Rights Reserved.