नई तकनीक प्रदान करता है उच्च संकल्प आणविक इमेजिंग और विश्लेषण — ScienceDaily


एक नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के अनुसंधान दल ने विकसित की एक नई विधि का संचालन करने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी nanoscopy, एक दृष्टिकोण है कि मदद कर सकता है, शोधकर्ताओं को समझने और अधिक जटिल biomolecular बातचीत और विशेषताएँ कोशिकाओं और रोगों पर एकल अणु के स्तर पर ।

नई प्रणाली कहा जाता है, asymmetrically छितरी स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल अणु स्थानीयकरण माइक्रोस्कोपी (SDsSMLM), पर बनाता है मौजूदा sSMLM विकसित तकनीक पर McCormick स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग प्रदान करने के लिए और अधिक सटीक स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल अणु का विश्लेषण करने के लिए अध्ययन कैसे कोशिकाओं के पीछे कुछ तरह के कैंसर, या रोगों जैसे मधुमेह रेटिनोपैथी, समारोह में उनके स्थानीय वातावरण ।

जबकि वर्तमान स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल अणु स्थानीयकरण माइक्रोस्कोपी तकनीक हासिल सुपर संकल्प इमेजिंग, और एकल अणु स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ-साथ, वर्तमान sSMLM डिजाइन से ग्रस्त हैं, कम इमेजिंग संकल्प और वर्णक्रमीय परिशुद्धता. इस कारण प्रणाली द्वारा विभाजित के एक परिमित संख्या उत्सर्जित फोटॉनों — परमाणु कणों है संचारित विद्युत रोशनी के बीच दो अलग-अलग चैनलों के लिए स्थानिक और वर्णक्रमीय इमेजिंग.

“हम संतुष्ट नहीं होना चाहिए करने के लिए केवल पता है, जहां एक विशेष अणु है या जहां कई अणुओं के बिना कर रहे हैं फर्क उनके गुण ने कहा,” हाओ झांग के प्रोफेसर, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, जो अनुसंधान का नेतृत्व किया. “हमारे दृष्टिकोण में सक्षम बनाता है हमें करने के लिए पूरी तरह से सभी का उपयोग फोटॉनों से प्रत्येक उत्सर्जन के लिए दोनों स्थानिक वर्णक्रमीय इमेजिंग और विश्लेषण करती है. एक परिणाम के रूप में, हम काफी बेहतर स्थानिक संकल्प इमेजिंग और वर्णक्रमीय परिशुद्धता के लिए की तुलना में मौजूदा sSMLM तकनीक.”

एक कागज का वर्णन करने का काम करते हैं, शीर्षक “संतुलित रूप से छितरी हुई स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल अणु स्थानीयकरण माइक्रोस्कोपी,” प्रकाशित किया गया था 25 मई को जर्नल में प्रकाश: विज्ञान और अनुप्रयोगों. चेंग सूरज, प्रोफेसर, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, एक coauthor कागज पर.

के विपरीत मौजूदा sSMLM दृष्टिकोण अक्सर उपयोग करें, जो एक 1:3 के अनुपात में विभाजित करने के लिए तस्वीरों के बीच स्थानिक और वर्णक्रमीय चैनल, SDsSMLM प्रतिबद्ध सभी उपलब्ध तस्वीरें बनाने के लिए दो नजर आता वर्णक्रमीय छवियों. इस दृष्टिकोण के अर्क वर्णक्रमीय जानकारी पर उच्चतम संभव संकल्प के साथ । इसके अलावा, क्योंकि छवियों सममित हैं, शोधकर्ताओं ने अभी भी कर सकते हैं की पहचान स्थानिक जानकारी के द्वारा की पहचान के मध्य-बिंदु के बीच दो वर्णक्रमीय छवियों.

जब तुलना करने के लिए एक मौजूदा sSMLM का उपयोग कर एक ही नंबर की तस्वीरें, शोधकर्ताओं ने पाया है कि SDsSMLM बेहतर स्थानिक सटीक 42 प्रतिशत और वर्णक्रमीय परिशुद्धता में 10 प्रतिशत की वृद्धि हुई ।

“हम एहसास हुआ कि स्थानिक जानकारी है पूरी तरह से अनदेखी की है में वर्णक्रमीय छवि में मौजूदा sSMLM तकनीक,” जांग ने कहा । “यह दृष्टिकोण हमें की अनुमति देता है लागू करने के लिए सभी उपलब्ध फोटॉनों के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण करने के लिए धक्का संकल्प सीमा भी प्राप्त स्थानिक इमेजिंग.”

जब एक साथ इस्तेमाल किया के साथ स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल अणु इमेजिंग तकनीक, SDsSMLM किया जा सकता है के लिए अनुकूलित 3 डी सेलुलर इमेजिंग, के लिए एक अनिवार्य उपकरण में कोशिका जीव विज्ञान और सामग्री विज्ञान के क्षेत्र की अनुमति देता है कि शोधकर्ताओं को ट्रैक करने के लिए कैसे कोशिकाओं बातचीत में अपने वातावरण.

“इस तकनीक के लिए सच धारण सभी अणुओं की परवाह किए बिना, उनके उत्सर्जन स्पेक्ट्रा और मिनट वर्णक्रमीय विविधताओं के बीच भी एक ही प्रजाति के अणु,” जांग ने कहा । “के साथ बेहतर स्थानिक संकल्प और वर्णक्रमीय परिशुद्धता, sSMLM मिल जाएगा व्यापक अनुप्रयोगों में बहु-अणु इमेजिंग कोशिकाओं में और तीन आयामी ट्रैकिंग के लिए अलग-अलग नैनोकणों में जैविक और रसायन शास्त्र की जांच.”

इसके अलावा करने के लिए प्रणाली के उन्नत इमेजिंग क्षमताओं, SDsSMLM की कॉम्पैक्ट प्रकृति की अनुमति देता है के लिए आसान एकीकरण और विश्वसनीय आपरेशन के साथ पारंपरिक प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप प्रणाली । के साथ संयुक्त एक खुला स्रोत प्लग में शोधकर्ताओं ने विकसित कहा जाता है RainbowSTORM, झांग उम्मीद के अन्य सदस्यों के जैविक अनुसंधान समुदाय को शामिल करेंगे, इस उन्नत तकनीक के भीतर अपने खुद के काम.

“हमारे डिजाइन स्टैंडअलोन है और स्थापित किया जा सकता है के बहुमत में माइक्रोस्कोप प्रणाली,” जांग ने कहा । “हमें उम्मीद है कि अन्य शोधकर्ताओं का लाभ ले लो कि हम क्या बनाया है.”

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय. मूल एलेक्स द्वारा लिखित Gerage. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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