Επιστήμονες δημιουργούν βιολογικό κόσμο σε νανοκλίμακαΕρευνητές του ινστιτούτου Βιρτζίνια Τεκ Καρίλιον στις ΗΠΑ εφηύραν ένα νέο τρόπο να απεικονίζουν βιολογικές δομές στο θεμελιώδες επίπεδο και στο φυσικό περιβάλλον τους. Η καινοτόμος τεχνική αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τον απόλυτο στόχο της ζωντανής απεικόνισης βιολογικών διαδικασιών σε ατομικό επίπεδο.

Σύμφωνα με την επικεφαλής της έρευνας Ντέμπορα Κέλυ, η δυνατότητα παρακολούθησης ιών σε δράση στο φυσικό τους περιβάλλον θα προσφέρει ανεκτίμητες πληροφορίες χρήσιμες για την μελλοντική καταπολέμησή τους.

Η τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση δύο μικροτσίπ πυριτίου - νιτριδίου με παράθυρα χαραγμένα στο κέντρο τους, τα οποία συμπιέζονται μέχρι να απομείνει μόνο ένα διάστημα 150 νανομέτρων ανάμεσά τους. Στη συνέχεια οι ερευνητές γεμίζουν αυτό το διάστημα με ένα υγρό που μοιάζει με το φυσικό περιβάλλον της βιολογικής δομής προς απεικόνιση, δημιουργώντας ένα μικρορευστοειδή θάλαμο.

Προκειμένου να αυξήσουν την ανάλυση των εικόνων που ανακτούν από τον θάλαμο, οι ερευνητές επικαλύπτουν την εσωτερική επιφάνεια των μικροτσίπ με ένα στρώμα βιολογικών προσδέσεων, όπως τα αντισώματα, τα οποία από τη φύση τους προσκολλώνται σε έναν ιό και τον κρατάνε στο ίδιο μέρος.

«Αυτό που λείπει αυτή τη στιγμή από το πεδίο της δομικής βιολογίας είναι η δυναμική - η κίνηση στο χρόνο», δήλωσε η Σάρα ΜακΝτόναλντ, μέλος της ομάδας, η οποία παρείχε ένα καθαρό δείγμα σωματιδίων Ρότα ιών, προκειμένου να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητα της τεχνικής.

Ο ιός Ρότα είναι η πιο διαδεδομένη αιτία σοβαρής διάρροιας σε βρέφη και παιδιά, και υπολογίζεται πως προσβάλλει σχεδόν κάθε άνθρωπο μέχρι την ηλικία των 5 ετών. Ενώ η ασθένεια αυτή αντιμετωπίζεται με σχετική άνεση τη σημερινή εποχή, αποτελεί αιτία θανάτου για παραπάνω από 450.000 παιδιά κάθε χρόνο στον αναπτυσσόμενο κόσμο.

Η νέα τεχνική της ομάδας της δρος Κέλλυ λειτούργησε με επιτυχία και απέδωσε ακριβή αποτελέσματα παρόμοια με αυτά παραδοσιακών μεθόδων μικροσκοπίας ηλεκτρονίων, για τις οποίες το δείγμα ψύχεται. Πρόκειται για την πρώτη φορά που επιστήμονες απεικόνισαν αντικείμενα τέτοιας κλίμακας σε υγρό περιβάλλον.

Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα είναι η βελτίωση της τεχνικής με σκοπό την δυναμική απεικόνιση βιολογικών δομών. Εξάλλου, η δρ ΜακΝτόναλντ θα προσπαθήσει να κατανοήσει επακριβώς τη διαδικασία συναρμολόγησης του ιού Ρότα, προκειμένου να αναπτύξει εργαλεία καταπολέμησής του.