Ученые из Казанского университета получили первые качественные трехмерные "атомные" фотографии тела червей-нематод, используя специальную "ловчую сеть" и атомно-силовой микроскоп, и опубликовали их в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine.
"В данной работе мы впервые показали атомно-силовую визуализацию нематод, полностью погруженных в воду. Хотя ученым уже почти все известно об анатомии поверхности этих червей, так как этот вид является хорошо изученным, мы нашли несколько особенностей, которые не были известны до сих пор", — заявила Фарида Ахатова из Казанского федерального университета, чьи слова передает пресс-служба Российского научного фонда.
За последние годы ученые создали десятки новых методик наблюдений за микромиров, в том числе несколько разных версий электронных микроскопов, способных получать фотографии атомного и даже субатомного разрешения. Все эти приборы хорошо работают для металлов и других неорганических объектов, однако наблюдения за живыми клетками при их помощи почти невозможно вести из-за сложности в подготовке образцов и того, что такие микроскопы обычно убивают микробов и ткани многоклеточных существ.
Фотография, полученная при помощи атомно-силового микроскопаРоссийские ученые создали новую методику получения таких снимков, которая позволяет изучать структуру поверхности кутикулы – внешнюю оболочку – червей-нематод вида Caenorhabditis elegans. Эти беспозвоночные существа являются аналогами лабораторных мышей, и биологи постоянно используют их для тестирования новых лекарств и раскрытия тайн работы мозга и других сложных органов.
Используя особую версию атомно-силового микроскопа – фактически, сверхтонкую иглу, реагирующую на присутствие атомов под ней при пропускании через нее тока – биологи смогли "пощупать" поверхность тела Caenorhabditis elegans и объединить полученные данные в трехмерную фотографию кутикулы этого червя. Для того, чтобы червь не двигался, ученые создали специальную полимерную "ловчую сеть", которая удерживала нематоду на месте в то время, когда игла микроскопа парила над ее телом.
Как рассказывает Ахатова, часть из собранных ими данных оказалась неожиданной для ученых, и эта информация поможет медикам точнее предсказывать и понимать то, как различные лекарства и возбудители болезней проникают внутрь червя и взаимодействуют с его клетками.