ZAP // Stephen Gschmeissner; belchonock / Depositphotos
Transmisyon elektron mikroskobu ile görülen kemik hücresi; sağda, üst üste binen, kahve lekeleri
Evlerimizde yaygın olarak kullanılan bir içeceğin, yüksek çözünürlüklü mikroskobik görüntülemede geleneksel olarak kullanılan tehlikeli kimyasalların yerine etkili, toksik olmayan bir alternatif olduğu kanıtlanmıştır: kahve.
Yeni bir çalışma gösteriyor ki espresso vulgaris biyolojik numuneleri lekeleyebilir elektron mikroskobu endüstri standardı radyoaktif çözümlerle karşılaştırılabilecek netlik ve ayrıntıya sahiptir.
Keşif bir sunumla sunuldu madde Yakın zamanda Methods dergisinde yayınlandı.
Bu keşfin büyüklüğünü anlamak için öncelikle şunu anlamak gerekir: görünmez zorluklar Elektron mikroskobu, şunları açıklıyor: PsyPost.
Biyologlar transmisyon elektron mikroskoplarına güveniyorlar veya TEMHücrelerin iç yapılarını görselleştirmek için nanometrik ölçek. Optik mikroskoplar bir nesneyi aydınlatmak için fotonları kullanırken, TEM’ler ışık ışınlarını kullanır. hızlandırılmış elektronlar.
Aydınlatma kaynağındaki bu farklılık, çok daha yüksek büyütme. Ancak biyolojik gözlem için temel bir sorun teşkil etmektedir. Canlılar esas olarak şunlardan oluşur: hafif kimyasal elementler Karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen gibi.
Bu hafif unsurlar elektron ışınlarıyla güçlü bir şekilde etkileşime girmez. Bir elektron ışını bir biyolojik doku diliminden geçtiğinde, elektronlar içinden geçmek Yönlendirilmeden veya dağıtılmadan.
Sonuç bir neredeyse hiç kontrastı olmayan görüntühücrenin karmaşık mekanizmasını gözlemci için görünmez kılıyor.
Onlarca yıldır çözüm kumaşı ağır metallerle emprenye etmek. Bu süreç şu şekilde bilinir: pozitif boyama. Ağır metal iyonları membranlar veya proteinler gibi hücresel yapılara bağlanır.
Elektron ışını bu metal kaplı alanlara çarptığında elektronlar itilir ve bu durum son görüntüdeki karanlık alanlarlekelenmemiş alanlar temiz kalır. THE ortaya çıkan kontrast araştırmacıların hücrenin coğrafyasını haritalandırmasına olanak tanır.
Mevcut “mükemmellik standardıBu işlem için “adı verilen bir kimyasal var” uranil asetatUranyumdan türetilmiş, biyolojik lipitleri ve proteinleri bağlamada son derece etkili olan bir tuzdur. keskin çözünürlüklü hücre zarlarına ve DNA’ya.
Ancak uranil asetat ciddi dezavantajlar sunuyor. Oldukça böbrekler için toksik ve kimyasal olarak radyoaktif. Bu kadar tehlikeli bir malzemenin kullanılması sıkı güvenlik protokolleri, maliyetli atık imhası ve karmaşık düzenleyici belgeler gerektirir. ona sahip olmak tamamen yasaktır.
Sonuç olarak, bilim camiası “yeşil” bir alternatif arıyor. güvenli, ucuz ve etkili. Bu arama, Avusturya’daki bir araştırmacı ekibini mutfak dinlenme odasına yönlendirdi.
Claudia MayrhoferGraz Elektron Mikroskobu Merkezi’nde ultramikrotomi uzmanı olan Graz Teknoloji Üniversitesi ve Innsbruck Üniversitesi’nden meslektaşlarıyla işbirliği içinde araştırmaya öncülük etti.
Çalışmaları şuna odaklanıyor: fiziksel numune hazırlamaBu, dokuyu görünür ışığın dalga boyundan daha ince dilimler halinde kesmeyi içerir.
A Çalışmanın ilhamı sıradan bir gözlemden geldi. Mayrhofer, fincanda çok uzun süre bırakılan kahvenin kahveye zarar verdiğini fark etti. kalıcı halkalar temizlenmesi zor. Bu inatçı lekelerden sorumlu olan bileşiklerin aynı zamanda etkili bir şekilde bağlantı kurabilir biyolojik dokulara.
“Espresso’yu şu şekilde kullanma fikrim vardı: renklendirici madde Mayrhofer, kullanılmış kahve fincanlarındaki kurumuş dairesel lekelerden kaynaklandığını söyledi. “İlk testler, kahvenin biyolojik numuneleri lekelediğini ve kontrastları iyileştirdiğini gösterdi.”
Bu hipotezi titizlikle test etmek için ekip karşılaştırmalı bir çalışma tasarladı. Görmeleri gerekiyordu Kahve nasıl karşılaştırıldı? uranil asetatın radyoaktif standardına. Ayrıca bunu literatürde bulunan diğer potansiyel ikamelerle de karşılaştırdılar.
Araştırmacılar şunları seçti: Biyolojik bir nesne olarak zebra balığıve özellikle balık hücrelerindeki mitokondriye odaklandı. Mitokondri bu tür testler için ideal çünkü karmaşık çift katmanlı zarlara sahiptirler.
Eğer boyama etkili ise bu membranlar keskin çizgiler olarak görünüyor ve farklı. Boyama zayıfsa, membranlar dağınık görünür veya arka planla karışır. Ekip, aşağıdakileri kullanarak güçlü bir espresso çözümü hazırladı: Robusta kahvesi.
Ayrıca bir test yaptılar saf klorojenik asit çözeltisi. Bu asit kahvenin birincil kimyasal bileşenidir. Müfettişler bunun olabileceğinden şüpheleniyorlardı. Renklendirme etkisinden sorumlu aktif madde.
Görsel sonuçlar anında ve etkileyiciydi. Espresso çözeltisiyle işlenen numuneler yüksek kaliteli görüntüler üretti. Mitokondriyal membranlar açıkça görülebiliyordu ve iyi tanımlanmıştı.
Objektif bir bilgisayar programı ile analiz edildiğinde kahve renginin takdire şayan performans. Mayrhofer basın açıklamasında yerli içeceğin başarısına dikkat çekti. “Espresso nispeten çok iyi kontrast değerleri sağladı; bazı durumlarda uranil asetattan bile daha iyiydi” diye açıkladı.
Çalışma, kahve renginin bir kontrast oluşturduğunu ortaya çıkardı. hücresel yapıların kolay farklılaşması. Bu yalnızca kabul edilebilir bir ikame değildi, aynı zamanda rekabetçi alternatif.
Saf klorojenik asit de iyi performans göstererek bağlanma sürecinde önemli bir rol oynadığını doğruladı.
Araştırmacılar aynı zamanda Oolong çayı ekstresi kullanmayı denedim. Bu, önceki bilimsel literatürde potansiyel bir renklenme olarak öne sürülmüştü. Ancak bu özel karşılaştırmada çay ekstraktı keskin, yapaylık içermeyen görüntüler üretemedi.
Bu bulguların sonuçları pratik olduğu kadar ekonomiktir. Uranil asetatın satın alınması ve güvenli bir şekilde imha edilmesi pahalıdır. Kahve hemen hemen tüm marketlerde mevcuttur maliyetin çok küçük bir kısmıyla.
Ayrıca kahve sağlık açısından herhangi bir risk oluşturmaz bu konuyu ele alan bilim adamlarından. Özel havalandırma, radyasyon kalkanı veya resmi izin gerektirmez. Laboratuvar iş akışını önemli ölçüde basitleştirir.
Elbette var bu soruşturmaya ilişkin çekinceler. Çalışma özellikle zebra balığı mitokondrisine odaklandı. Biyolojik dokular kimyasal bileşimleri bakımından büyük farklılıklar gösterir.
Daha fazla denemeye ihtiyaç duyulmasına rağmen çalışma, bilim adamlarının numune hazırlama yaklaşımında bir değişikliği temsil ediyor. Karmaşık laboratuvar problemlerinin cevabının her zaman sentezlenen kimyasallarda bulunmayabileceğini öne sürüyor. Bazen, çözüm kahve makinesinde hazırlanıyor yanında.