SARS-CoV-2 viruso dydis – apie 100 nanometrų. Ir toks mažas daiktas žmonijai sukėlė tiek problemų. Šis virusas, sukeliantis COVID-19 ligą, yra toks mažas, kad jo neįmanoma pamatyti optiniais mikroskopais. Tačiau mokslininkai turi kitų metodų.
Mėlyni taškai - SARS-CoV-2 virusas © Bielefeld University
SARS-CoV-2 viruso plotis yra apie 100 nanometrų – jis yra toks mažas, kad jį sunku ir įsivaizduoti. Apie jo stebėjimą optinėmis priemonėmis net negalima ir pagalvoti. Palyginimui, žmogaus plauko skersmuo yra apie 17-80 tūkstančių nanometrų. Nuotraukoje matote SARS-CoV-2 virusus ant beždžionės inkstų ląstelės. Tiesa, reikia pabrėžti, kad šio tyrimo tikslas nebuvo viruso apžiūrėjimas – mokslininkai tiesiog norėjo įrodyti, kad helio jonų mikroskopija yra tinkamas būdas stebėti SARS-CoV-2 virusus.
Tačiau SARS-CoV-2 atvaizdų tikrai esate matę ir tai nėra apgaulė. Tiesiog mokslininkai naudoja elektroninius mikroskopus, kurie gali atvaizduoti ir tokius mažus objektus. Tiesa, elektroniniai mikroskopai turi vieną didelį trūkumą – stebimas objektas turi būti padengiamas labai plonu aukso sluoksniu. Nors chemiškai auksas stebimoms ląstelėms nekenkia, jis jas veikia fiziškai ir tai dažnai trukdo pamatyti smulkiausias detales. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl mikroskopais darytos nuotraukos dažnai yra dirbtinai pagražinamos, išryškinant tai, ką norima parodyti.
Nuotrauka viršuje taip pat buvo pagražinta – ji buvo nuspalvinta. Tačiau aukso jai padaryti nereikėjo. Vietoje įprasto elektroninio mikroskopo mokslininkai pasitelkė helio jonų mikroskopą. Ši technologija leidžia pamatyti net 400 kartų mažesnius objektus nei tas nelemtas SARS-CoV-2. Negana to, kadangi stebimos ląstelės nėra paveikiamos auksu ar kitomis medžiagomis, galima stebėti ne tik jas aplipusius virusus, bet ir kaip jie sąveikauja su ląstelių membranomis.
Bylefeldo universiteto mokslininkai džiaugiasi galėję parodyti, kad helio jonų mikroskopija yra tinkama COVID-19 tyrimams. Naudojant šią technologiją gali pavykti pagerinti mūsų supratimą apie SARS-CoV-2 struktūrą ir veikimo būdus.
Helio jonų mikroskopija yra palyginti nauja technologija – pirmieji tokie mikroskopai pradėti pardavinėti tik 2007 metais. Pirmiausia šią technologiją išbandė medžiagų mokslininkai ir inžinieriai, o dabar ji po truputį braunasi ir į mediciną bei biologiją. Helio jonų spindulys atsispindi nuo stebimo objekto ir pasiekia aukštos rezoliucijos sensorių – primityviai šio prietaiso veikimą galima paaiškinti taip. Gaunami atvaizdai yra labai ryškūs, galima lengvai suprasti objektų paviršiaus topografiją, atpažinti smulkiausias detales.
Tiesa, helio jonų mikroskopija labai greitai po pasaulį tikriausiai nepaplis – šie prietaisai yra gerokai brangesni už įprastus elektronų mikroskopus.
