globe

Výzkum buněk viditelných pod USB
fluorescentním mikroskopem

 

Dino-Lite pomáhá výzkumníkům formovat obraz

Výzkum chorob ohrožujících život má velký význam. Zázračně malá pruhovaná rybka může hrát pod mikroskopem se speciálním světlem důležitou roli. Profesor Yung-Jen Chuang (47) z Tchajwanu provádí výzkum se danio pruhovaným pomocí fluorescentních mikroskopů Dino-Lite.

Na National Tsing Hua University v Hsinchu, Taiwan, profesor Yung-Jen Chuang vede laboratoř vaskulární biologie. Vaskulární biologie studuje náš oběhový systém ve všech svých formách, od aorty po nejmenší kapiláry v mozku. Profesor Yung-Jen Chuang a jeho tým se zajímají o molekulární a buněčné procesy, k nimž dochází při vytvoření nových krevních cév ze stávajících cév a procesu, který se nazývá angiogeneze. Tým rovněž zkoumá jak dochází k opravě tkání po zranění životně důležitých orgánů, např. srdce nebo mozku; a zkoumá, které reakce ovlivňuje cirkulaci krve v tumoru. Studie rovněž zahrnují funkční genomy, které se zaměřují na identifikaci toho, jak určité geny pracují, např. urychlují regeneraci. Profesor Yung-Jen Chuang vede tým tvořený velkým počtem výzkumníků, ještě větším počtem danií pruhovaných a fluorescentními mikroskopy Dino-Lite.

Ozáření a emise

Dino-Lite má různé fluorescentní mikroskopy, které používá profesor Yung-Jen Chuang ve svém výzkumu. Fluorescenční mikroskopie využívá fluorescenčních barviv, které vydávají světlo, když se ozáří světlem o kratší vlnové délce . Toto světlo, např. modrá , se označuje jako excitačního světla. Fosfory převedou toto světlo o krátké vlnové délce na delší vlnovou délku, jako je zelená nebo červená. Takto emitované světlo se nazývá emise světla. Fluorescenční mikroskopy Dino-Lite mají tzv. excitační filtr, který omezuje odchozí světlo určité vlnové délky (vyjádřeno v nanometrech). Stejným způsobem prochází emise světla prochází vestavěným emisním filtrem, který odstraňuje excitační vlny ze světelného svazku a obraz se skládá pouze z emisí světla. Tímto způsobem může profesor Yung-Jen Chuang vidět, co se děje v živém organismu v reálném čase. Jedno ze zvířat, která používá pro tento účel je danio pruhované (vědecký název Danio rerio), které funguje jako modelový organismus. Genom (celková genetická informace v buňce) z dania pruhovaného se velmi podobá genomu člověka. Embrya dania pruhovaného jsou průsvitná, takže lze studovat různé procesy, např. angiogenezi v organizmu. Danio pruhované není přirozeně fluorescentní, tak jak vědci dokázali rybu ozářit?

GFP, BFP, CFP, YFP a CherryFP

Umožnil to objev laureáta Nobelovy ceny Osamu Shimomura, který zjistil, že medúzy Aequoria z hlubin moře jsou přirozeně fluorescentní a za tuto vlastnost vděčí bílkovině nazývané zelený fluorescenční protein (GFP). Tento protein může být ve srovnání s tím, co zahájilo biologický výzkum. V roce 1994 vědci dokázali převést tento gen do buněk vyšších organismů pomocí transfekce, techniky, při níž se do buňky umístí cizí DNA. To umožnilo zvýraznit každou buňku barevně, pomocí fluorescenční mikroskopie, která byla revolucí v buněčné biologii. Ale vědci šli dál. Tím způsobem provedli mutaci v genu pro GFP - dokázali změnit barvu fluorescence. Nyní je nejen zelená (GFP), ale také modrá (BFP), azurová (SRP), žlutá (YFP) a červená (CherryFP). Jak excitační a emisní spektra z těchto variant se liší tak, že různé modely Dino-Lite pozorovaly různé barvy. Většina fluorescenčnčních mikroskopů má tradiční emisní filtr - zatímco Dino-Lite používá vysoké filtry, které poskytují zvýšené zobrazování a lepší citlivost v širším spektru fluorescence.

Výzkum chorob

Barevné varianty GFP vědcům umožňují nechat například tepny vyzařovat zelené světlo, imunitní buňky červené a modré bakterie. Tímto způsobem mohou sledovat výskyt a progresi onemocnění, např. rakoviny. Za účelem prošetření chování typu rakoviny, byly do embrí danií pruhovaných implatnovány lidské rakovinné buňky. Díky tomu lze možné sledovat všechny fáze vývoje rakoviny a umožňuje to výzkum genů a látek podílejících se na vzniku rakoviny a inhibici růstu nádorových buněk. Profesor Yung-Jen Chuang samozřejmě není jediný, kdo dělá tento typ výzkumu. Tisíce vědců po celém světě pracují s danii a fluorescenční mikroskopií a studují různá onemocnění, např. Parkinsonovu chorobu, roztroušenou sklerózu a akutní lymfocytární leukémii a doufají, že najdou řešení. V mnoha případech Dino-Lite doslova pomáhá výzkumníkům vytvořit dobrý obraz o nemoci a léčebných postupech, které se vyskytují v organismu. S touto znalostí lze vyvíjet léky, které mohou nebo i být prevencí takových nemocí jako je rakovina.

Cenově dostupné

Profesor Yung-Jen Chuang spolupracoval s Dino-Lite na rozvoji fluorescenčních digitálních mikroskopů: "Jsem potěšen, že fluorescenční mikroskopy Dino-Lite jsou kvalitní a cenově dostupné. Kromě toho, jsou snadno použitelné, tedy můžeme zapojit více výzkumných pracovníků. Školení je minimální a rovněž lze získat různé sady Dino-Lite. Snímky lze snadno zobrazit na notebooku, můžeme ukládat jak video, tak i statické snímky a násedně můžeme studovat změny tkání podrobněji." V současnosti dosáhl Yung-Jen Chuang značných úspěchů při studiu interakce mezi hostittelem, člověkem, a houbovými patogeny, např. candida albicans.

 

Jaké modely Dino-Lite profesor Yung-Jen Chuang používá?

Ve své laboratoři na Tchaj-wanu profesor Yung-Jen Chuang používá tři typy fluorescenčního mikroskopu a obecných mikroskopů Dino-Lite. Fluorescenční mikroskopy Dino-Lite jsou nejmenší fluorescenční mikroskopy na světě.Uživatel může přepnout z barevných LED diod na vestavěné bílé LED, což je užitečné pro zaostření a umístění objektu.

Dino-Lite AM4115T-GFBW
Dino-Lite AM4115T-GFBW je fluorescenční mikroskop vybavený modrými LED. Emisní filtr 510 nanometrů zajišťuje, že se zobrazí zelený fluorescentní protein (GFP).

Dino-Lite AM4115T-RFYW
Dino-Lite AM4115T-RFYW používá žluté LED a emisní filtr 610 nm. Tento mikroskop je velmi užitečný v rozvojové biologii, patologii a anatomii.

Dino-Lite AM4115T-YFGW
Dino-Lite AM4115T-YFGW využívá zelených LED pro excitaci. Emisní filtr tohoto fluorescenčního mikroskopu 570 nm zajišťuje, že se zobrazí oranžovo-červená fluorescence, např. RFP (červený fluorescenční protein).

Dino-Lite AM4113ZT
AM4113ZT není pouhým fluorescenčním mikroskopem, ale rovněž se používá v laboratoři profesora Yung-Jen Chuang. Jde o jeden z nejprodvanějších modelů Dino-Lite. Tento USB mikroskop je vybavený otočným polarizačním filtrem tak, aby byl výzkum lesklých objektů snazší, protože narušení odrazů se výrazně sníží.