S vývojem nových technologií a vylepšování těch stávajících pomáhají od letošního roku odborníci z centrální laboratoře kryo-elektronové mikroskopie a tomografie Ceitecu Masarykovy univerzity. Díky unikátní kombinaci přístrojů, která vědcům umožňuje nahlédnout do nitra buněk za pomoci elektronových mikroskopů, si je ke spolupráci vybrala společnost FEI, která patří mezi světovou špičku ve výrobě elektronových mikroskopů.
„Využíváme speciální rastrovací elektronový mikroskop, který nám slouží k přípravě vzorků pro takzvaný prozařovací elektronový mikroskop. Jde o kombinaci přístrojů, která je jen v několika laboratořích na světě, nejblíž pak v Mnichově,“ uvedl šéf laboratoře Jiří Nováček.
Odborníci z Ceitecu MU se věnují zkoumání buněčných struktur v přirozeném stavu či studiu proteinových komplexů přímo uvnitř buňky. Studovat buňky v elektronových mikroskopech ale není kvůli jejich velikosti jednoduché.
„Od určité tloušťky jsou vzorky pro prozařovací elektronové mikroskopy v podstatě neviditelné. Dojde totiž k pohlcení procházejících elektronů, a my tak nezískáme žádný obraz. Musíme si tedy buňky „zprůhlednit“, to znamená vytvořit dostatečně tenký vzorek,“ přiblížil úskalí výzkumu Nováček.
K výrobě vhodných vzorků odborníkům slouží zmíněný rastrovací mikroskop s fokusovaným svazkem iontů galia. Právě ten se využívá k ztenčování buněčného materiálu.
„Buňky vypěstujeme na speciální mřížce v jedné vrstvě, poté je zmrazíme a pomocí iontů odstraňujeme jejich části. V podstatě z nich odkrajujeme kousky tak, aby nám vznikla tenká lamela,“ popsal výrobu vzorků biochemik.
Aby elektronový paprsek prošel skrz vzorek, ten musí být tlustý maximálně 0,3 až 0,6 mikrometru. Díky tomuto procesu mohou odborníci v Ceitecu studovat například principy, jakými dochází k rozpoznání a infekci bakterií zlatých stafyloků stafylokokovými bakteriofágy, neboli viry schopnými nakazit bakterie.
Propojení s průmyslem
Právě na výrobě lamel spolupracují nově se společností FEI, která chce jejich přípravu zjednodušit. „FEI vyvíjí inovativní řešení v oblasti kryo-elektronové mikroskopie, tým Ceitecu je schopen připravit reálné vzorky, na kterých je možné nová řešení ověřit a optimalizovat,“ uvedl vedoucí aplikační skupiny ve FEI Brno Tomáš Vystavěl.
Experti v Ceitecu tak připraví buňky, společnost z nich vytvoří vzorky vhodné pro elektronový mikroskop a v laboratoři v Ceitecu pak prověří jejich kvalitu. „Díváme se, zda není lamela příliš silná nebo vlnitá a zda v ní nedošlo k rekrystalizaci, která by poškodila součásti buňky,“ uvedl Nováček.
Pokud se spolupráce osvědčí, doufá, že v budoucnu přinese i další výhody. Například s rozšiřováním služeb a možností mikroskopů, které mají vědci v rámci centrální laboratoře k dispozici.
„Stane se, že přístroje ve standardní konfiguraci neumožňují pro specifické situace optimální měření dat, ale malá změna v designu přístroje by nám to umožnila,“ přiblížil další možné výhody spolupráce Nováček.
