Genel Blog

Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir?

39

Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir?

Geleneksel taramalı elektron mikroskobu, bir numunenin yüzeyinden sekonder elektronların emisyonuna bağlıdır. Yüksek odak derinliği nedeniyle, taramalı elektron mikroskobu, stereo ışık mikroskobunun EM analogudur. TEM ile muhtemel olmayan hücrelerin ve bütün organizmaların yüzeylerinin detaylı görüntülerini sağlamaktadır. bununla birlikte partikül sayımı, ebat belirleme ve proses kontrolü için de kullanılabilmektedir. Taramalı elektron mikroskobu olarak adlandırılmaktadır çünkü bakış, odaklanmış …

Geleneksel taramalı elektron mikroskobu, bir numunenin yüzeyinden sekonder elektronların emisyonuna bağlıdır. Yüksek odak derinliği sebebiyle, taramalı elektron mikroskobu, stereo ışık mikroskobunun EM analogudur. TEM ile mümkün olmayan hücrelerin ve tüm organizmaların yüzeylerinin detaylı görüntülerini sağlamaktadır. bununla beraber partikül sayımı, ebat belirleme ve proses kontrolü için de kullanılabilmektedir. Taramalı elektron mikroskobu olarak adlandırılmaktadır çünkü gösterme, odaklanmış bir elektron ışınının bir tarama modelinde numunenin yüzeyine taranmasıyla oluşturulmaktadır. Ilk elektron ışınının yüzeye yakın atomlarla etkileşimi, rasterdeki her noktada parçacıkların emisyonuna niçin olmaktadır örneğin, düşük enerjili ikincil elektronlar, yüksek enerjili geri saçılım elektronları, X ışınları ve hatta fotonlar. Bunlar, çeşitli detektörlerle toplanabilmektedir ve bunların ilgili sayıları, bir eksi uç ışın tüpü üzerindeki her eşit noktada parlaklığa çevrilebilmektedir.

Mikroskopta Boyut

Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir?Elektron mikroskopları, hücreler, biyopsiler, mikroorganizmalar, büyük moleküller ve daha fazlası gibi sayısız biyolojik numunenin alt yapısını çözümlemek için uzun zamandır kullanılmaktadır. Yeteneklerini artıran elektron mikroskobu tekniklerinde kullanılan teknoloji ve metodolojide ilerlemeler devam etmektedir. Son zamanlarda, Helmholtz Zentrum Muenchen’deki bilim adamları tarafından yapılan bir araştırma, hücrelerin gen ekspresyonunu görselleştirmek için işaretleyiciler olarak öbür boyutlardaki nanoküreleri kullanan yeni bir elektron mikroskopi tekniği geliştirmişlerdir.

Elektron Mikroskobunda Fazla Renkli Kalıtımsal Etiketleme İhtiyacı

Elektron mikroskopisi (EM) mekanik düzeyde hücreli süreçleri atamak, hücresel devrelerinin mimarisini ortaya içeri almamak için kullanılan yöntemler açısından altın standart olarak ortaya çıkmıştır. bununla birlikte, diğer görüntüleme tekniklerini geliştirmek için mevcut olan çok çeşitli floresan proteinleri ve optik raporlayıcılarla karşılaştırıldığında, EM’de kullanım için eşdeğer kalıtımsal araçlar sınırlandırılmıştır. Bazı yarı genetik belirteçler geliştirilirken, ayrıntılarıyla genetik bir EM işaretleyicinin oluşturulması daha kuvvet olmuştur. 2019 yılında bilim adamları, ACS nano dergisinde, Almanya‘da yer alan bir ekibin, gözenekli olan içinde bulunan moleküllerden tanımlanabilecek kadar büyük boyuttaki demir-sekestrasyon protein komplekslerini nasıl aradığını ifade eden bir makale yayınlamışlardır.
Helmholtz Zentrum Muenchen’deki ekiple birlikte çalışan Prof. Dr. Gil Gregor Westmeyer, floresan proteinleri kullanan görüntüleme yöntemlerinin hücrelerdeki ufak yapılar hakkındaki bilgiyi ilerletmede çok değerli olduğunu kanıtlarken, ilgili dezavantajları nedeniyle kullanımlarının ışık mikroskoplarının genelde düşük çözünürlüğe dek sınırlı olduğunu açıklamaktadır. Bu çözünürlüğün üstesinden gelmek için, daha yüksek çözünürlükleri sebebiyle bir takım araştırma projeleri kadar elektron mikroskopları kullanılmıştır, ama Westmeyer, sınırlayıcı etkisi olan bu teknolojinin yanında kullanılacak fazla renkli genetik etiketleme eksikliğinin olduğunu kaydetmiştir. EM ‘ diğerinden bir hücreyi ayırt etme becerisi bulunmaktadır. Bunu akılda tutarak, Westmeyer, ışık mikroskobunda kullanılan fazla renkli gen muhabirlerinin EM eşdeğerini oluşturmak için araştırmalarında Helmholtz Zentrum München’in Biyoloji Ile Ilgili ve Tıbbi Görüntüleme Enstitüsü’nde (IBMI) bilim adamları ekibini yönetmişlerdir. Takım, nanometrenin çözünürlüğünde görüntüleme, bilhassa moleküler makinelerin mühendisliği ve gözenekli olan devrelerin haritalanması için biyomedikal incelemeler için giderek daha önemli hale gelirken, EM yöntemini için uzakta bir çok renkli göstergeç eksikliği olduğunu ayrım etmişlerdir.

Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir?Rengi Geometriyle Değiştirme

Gil Gregor Westmeyer ve Helmholtz Zentrum Muenchen’deki meslektaşları birkaç yıldır bakterilerden çıkarılan küçük, toksik olmayan proteinler olan enkapsülinler ile çalışmışlardır. Bilim adamları, kalıtımsal programlama aracılığıyla deney koşullarını değiştirerek hücreler içinde yapı edilen nano bölmelerin çaplarını yoklama edebildiklerini göstermişlerdir. Floresan mikroskobu kadar kullanıldığı gibi renkler göstermek yerine, ekip bunun yerine farklı boyutların öbür tonların yerini aldığı geometri kullanan bir yöntem geliştirmişlerdir. bu nedenle, etiketleme nanokürelerin boyutuna bağlıdır.
EM kadar üretilen görüntülerde zinde bir kontrastın üretilmesini karşılamak için ekip, enkapsülinler içinde kapsüllenebilen bir enzim olan ferroksidaz kullanmıştır. Nano bölmelerin gözeneklerinin demir iyonlarının iç lümene akmasına müsade verdiği durumda, iki değerlikli demir iyonları ferroksidaz ile üç değerliklerine oksitlenmektedir. Bu, lümen içinde çözünmeyen demir oksitlerin oluşmasına niçin olmaktadır. Metaller elektronları emdiklerinden, yoğun kemiklerin x-ışını radyasyonunu emdiği gibi, iyi kontrastlar oluşturmaktadırlar. Bu, EM ile oluşturulan görüntülerde görülen enkapsülinler anlamına gelmektedir.

Anıların Nasıl Saklandığını Araştırma

Araştırmacılar yeni kurulan yöntemlerini nöral devreleri görselleştirmek ve çözümlemek için kullanabilmişlerdir. Geleneksel EM çok yüksek bir çözünürlüğe sahip olmakla birlikte, belirli nöronal gözenekli olan tiplerini tanımlayamamaktadır. bununla birlikte, ekip, bambaşka boyutlardaki nanokürecilere sahip yeni EM yöntemleriyle belirteç olarak, belirtilmiş nöronal hücreleri etiketleyebildiklerini, hangi hücre türlerinin bağlantı kurduğunu ve hücrelerin durumu hakkında rapor oluşturduğunu okuduğunu kanıtlamışlardır. Bu yeniliğin kullanımı ile mümkün kılınabilecek birtakım uygulamalar olsa da, yakında geliştirilme aşamasında olan özel bir uygulama, anıların doğasını araştırmaktır.
Bilim adamları, yeni teknolojinin beynin nasıl bağlandığını ortaya hariç tutmak ve potansiyel olarak anıların nöronal ağlarda nasıl şekillendiğini ortaya içeri almamak için kullanılabileceğine inanmaktadırlar. Bunun, amnezi veya kısa süreli ve uzun süreli hafızayı etkileyen öteki bilişsel gerileme biçimleri olan hastaların gelecekteki tedavileri için sonuçları olabilmektedir. Hem bir takım detayları neden hatırlandığı ve diğerleri unutulduğu anlamaya asistan olabilmektedir, bu da bazı mesleklerde yardımsever olabilecek daha iyi ezberleme tekniklerine yol açabilmektedir.

Elektron Mikroskobu Nedir?

Elektron mikroskobu (EM), biyolojik ve biyoloji ile ilgili olmayan örneklerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini almak için bir tekniktir. Biyomedikal araştırmalarda dokuların, hücrelerin, organellerin ve makromoleküler komplekslerin ayrıntılı yapısını analiz etmek için kullanılmaktadır. EM görüntülerin yüksek çözünürlüğü, aydınlatıcı radyasyon kaynağı olarak elektronların (fazla kısa dalga boylarına sahip olan) kullanımından kaynaklanmaktadır. Elektron mikroskobu, açıklanmış soruları yanıtlamak için dağıtılmış muavin tekniklerle mesela, ince kesit, immüno-etiketleme, negatif boyama gibi birlikte kullanılmaktadır. EM görüntüleri, hücresel işlevi ve hücre hastalığının yapısal temeli hakkında anahtar bilgiler sağlamaktadır.
Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir?İki başlıca elektron mikroskobu türü vardır, bunlar transmisyon EM (TEM) ve tarama EM (SEM)dir. Transmisyon elektron mikroskobu, elektronların bir projeksiyon görüntüsü oluşturarak içinden geçebildiği ince numuneleri (doku bölümleri, moleküller vb.) görüntülemek için kullanılmaktadır. TEM, çoğu yönden geleneksel (alaşım) ışık mikroskobuna benzemektedir. TEM, öteki şeylerin yanı sıra, hücrelerin içini (ince kesitler halinde), protein moleküllerinin yapısını (metal gölgeleme ile karşılaştırılır), virüslerdeki ve hücresel iskelet filamentlerindeki moleküllerin organizasyonunu (negatif boyama tekniği ile hazırlanır) ve hücresel zarlarında protein moleküllerinin düzenlenmesi (donma-kırılma aracılığıyla) görüntülemek için kullanılmaktadır.

.

Bir önceki yazımız olan Minimal İnvaziv Akciğer Cerrahisinde Torasik Görüntülemedeki Gelişmeler başlıklı makalemizde görüntüleme, minimal invaziv avantajları ve minimal invaziv cerrahi hakkında bilgiler verilmektedir.

Yoruma kapalı.