میکروسکوپ Tomocube HT امکان اندازه گیری چربی را در سلولهای زنده فراهم می کند

 12 جولای 2019 - در یک پیشرفت برای زمینه های تحقیقاتی مختلف مانند دیابت، آترواسکلروز و سوخت های زیستی، برای اولین بار توده، غلظت، حجم و مساحت قطرات لیپیدی در سلول های زنده بدون نیاز به رنگ آمیزی، با استفاده ازمیکروسکوپ Tomocube Holotomography یا HT، اندازه گیری شد. عدم نیاز به هر نوع فرآیندی برای تهیه ی نمونه یا رنگ آمیزی سلول و وضوح جانبی 110 نانومتریمیکروسکوپTomocube HT، به این معنا است که محققان اکنون می توانند به راحتی تغییرات در توزیع چربی در طول زمان را با وضوح بالا در سلول زنده پیگیری کنند و مطالعات متابولیک برای بررسی محتوای چربی سلولی را به راحتی انجام دهند.

ارائه ی تصاویر فوری کمّی از مورفولوژی سلول های زنده یک مزیت کلیدی از میکروسکوپ HT در مقایسه با سایر تکنیک های تصویربرداری است. هولوتوموگرافی با اندازه گیری تاخیر فاز، شاخص رفرکتیو مطلق (RI) هر وکسل را تشخیص می دهد. از آنجایی که RI قطرات چربی، به طور قابل ملاحظه ای بالاتر از سیتوپلاسم و یا سایر اجزای سلولی است، کنتراست آن برای ایجاد تصویری با وضوح بالا کفایت می کند. اگر از میکروسکوپ Tomocube HT-2H استفاده شود که هر دو روش هولوتوموگرافی و تصویربرداری فلورسنت 3 بعدیرا انجام می دهد، آزمایش های تعیین محل همزمان، از طریق برچسب گذاری فقط پروتئین هدف یا فقط نوع خاصی از اسید چرب- به جای رنگ آمیزی قطره چربی و مولکول هدف- ممکن می گردد.

به گفته ی  Aubrey Lambert، مدیر بازاریابی شرکت  Tomocube، این میکروسکوپ در مقایسه با میکروسکوپ زمینه ی روشن یا فاز کنتراست، می تواند به راحتی مورفولوژی سلولی را نشان دهد اما فقط اطلاعات کیفی ارائه می دهد. میکروسکوپ فلورسانس کانفوکال می تواند تصاویر ساختاری 3بعدی با وضوح بالا را ضبط کند، اما نیاز به مراحل لیبلینگ تهاجمی دارد که به ناچار باعث ایجاد فوتوتوکسیسیتی و فوتوبلیچینگ(سفید شدگی نوری) می شود.

لیپیدها نقش مهمی در تعدیل بسیاری از اعمال سلولی دارند و اختلال در تنظیم آن با دیابت، آترواسکلروز و سایر بیماری های متابولیکی ارتباط دارد. مهندسی ژنتیک بر روی جلبک های باکتریایی و فتوسنتزی غنی از چربی برای افزایش عملکرد اسید های چرب نیز یک حوزه ی تحقیقاتی مهم در توسعه ی سوخت های زیستی است. در هر دو مورد، مقدار چربی باید برای اندازه گیری دینامیک متابولیک در محیط آزمایشگاه، تعیین شود.

تا به امروز، برای تجسم محل لیپید باید سلول ها را با استفاده از پروب های رنگ آمیزی لیپیدها، مانند Nile red  و یا Oil red-O، رنگ آمیزی می کردند که در فرآیندهای ذاتی سلول تداخل ایجاد می نمود. همچنین از طریق کروماتوگرافی که به طور گسترده ای برای اندازه گیری چربی ها استفاده می شود، متوسط میزان چربی در صدها جلبک بعد از آزمایشات زمان گیر، اندازه گیری می شد.

به گفته ی  Lambert، هولوتوموگرافی برای تشخیص مولکول هایی با RI بالا،بسیار مناسب است که داشتن RI بالا از ویژگیهای قطرات چربی است. با این حال، این روش برای مطالعه ی سایر مولکولهای دارای  RI بالا مانند پلیمرها، نانوذرات و یا لیپوزوم ها نیز کاربرد دارد و محققان می توانند روش های مشابهی را بمنظور تصویربرداری از لیپید ها در میکروسکوپHT  اعمال کنند.

اندازه گیری سریع محتوای چربی های سلولی، ویژگی منحصر به فرد در تصویربرداری HT است و دارای پتانسیل زیادی برای پذیرش در زیست شناسی سلولی و همچنین در زمینه های مهندسی زیستی یا صنعت سوختهای زیستی است.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20190712/Tomocube-HT-microscope-enables-label-free-quantification-of-cellular-lipid-content.aspx