나노 세계 엿보기: 현미경으로 가장 작은 세포 과정을 밝힙니다.

세포 내부는 실제로 어떤 모습일까요? 과거에는 표준 현미경이 이 질문에 얼마나 잘 답할 수 있는지가 제한되었습니다. 이제 괴팅겐 대학과 옥스퍼드 대학의 연구원들은 괴팅겐 대학 의료 센터(UMG)와 협력하여 5나노미터(50억분의 1미터) 이상의 해상도를 가진 현미경을 개발하는 데 성공했습니다. 이는 대략 10,000가닥으로 갈라진 머리카락의 너비와 같습니다. 그들의 새로운 방법은 다음과 같이 출판되었습니다.

세포의 많은 구조는 너무 작아서 표준 현미경으로는 단편화된 이미지만 생성할 수 있습니다. 그들의 분해능은 약 200나노미터에서 시작됩니다. 그러나 예를 들어 인간 세포에는 폭이 약 7나노미터에 불과한 일종의 미세 튜브로 구성된 비계가 포함되어 있습니다. 두 개의 신경 세포 사이 또는 신경 세포와 근육 세포 사이의 거리를 의미하는 시냅스 틈은 10~50나노미터에 불과합니다. 이는 기존 현미경으로는 너무 작습니다. 괴팅겐 대학의 연구원들이 개발을 도운 새로운 현미경은 훨씬 더 풍부한 정보를 약속합니다. 5나노미터 이상의 해상도 덕분에 아주 작은 세포 구조도 포착할 수 있습니다. 그렇게 작은 것을 상상하기는 어렵지만, 1나노미터를 1미터와 비교한다면 헤이즐넛의 직경과 지구의 직경을 비교하는 것과 같습니다.

이러한 유형의 현미경은 형광 현미경으로 알려져 있습니다. 이들 기능은 샘플의 개별 형광 분자를 켜고 끄고 개별 위치를 매우 정확하게 결정하는 “단일 분자 국소화 현미경”에 의존합니다. 그런 다음 샘플의 전체 구조를 이러한 분자의 위치로부터 모델링할 수 있습니다. 현재 공정에서는 약 10~20나노미터의 분해능이 가능합니다. 괴팅겐 대학 물리학부의 Jörg Enderlein 교수 연구 그룹은 이제 고감도 검출기와 특수 데이터 분석의 도움으로 이 분해능을 다시 두 배로 높일 수 있었습니다. 이는 두 신경 세포 사이의 연결 영역에 있는 단백질 조직의 가장 작은 세부 사항까지도 매우 정확하게 드러낼 수 있음을 의미합니다.

“새로 개발된 이 기술은 고해상도 현미경 분야의 이정표입니다. 한 자릿수 나노미터 범위의 분해능을 제공할 뿐만 아니라 다른 방법에 비해 특히 비용 효율적이고 사용하기 쉽습니다.”라고 Enderlein은 설명합니다. . 과학자들은 또한 연구 결과를 발표하는 과정에서 데이터 처리를 위한 오픈 소스 소프트웨어 패키지를 개발했습니다. 이는 이러한 유형의 현미경이 미래에는 광범위한 전문가에게 제공될 것임을 의미합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240807225708.htm