Bir böbrek hücresinin ışıkla pek arası yoktur. Katman katman deri ve yağın altında loş bir ortamda yaşar. Bu yüzden mikroskoplarıyla hücreleri inceleyen biyologlar hep zamana karşı yarışmak zorundadırlar. Çünkü hücreyi görünür kılan ışık onu aynı zamanda öldürmektedir. Neyse ki bu artık sorun olmaktan çıkıyor. Bilim insanlarının son icadı olan bir mikroskop canlı hücrelerin 3 boyutlu görüntülerini izlemeye olanak tanıyor.
Yeni bulunan yöntemin adı, Bessel ışın düzlem aydınlatma mikroskopisi ve şu şekilde çalışıyor: Hücrenin kenarına doğru ince ışık düzlemleri yansıtarak sadece mikroskobun fokus yaptığı düzlemi aydınlatıyor. Böylece hücrenin tamamına ışık düşmesi engelleniyor.
Howard Hughes Tıp Enstitüsü’nden Dr. Eric Betzig durumu şöyle değerlendiriyor: “Tarihte ilk defa hücrelerin içinde neler olduğunu tüm karmaşıklığıyla 3 boyutlu olarak incelemek mümkün.”
Geçmişte birçok görüntüleme teknolojisinde ölü hücreler kullanılıyordu. Dr. Betzig açıklamasına şöyle devam ediyor: “Ölü hücreleri inceleyerek de çok önemli bilgilere ulaşabilirsiniz. Ancak tüm olan biteni canlı canlı, hareketli biçimde inceleyince yepyeni şeyler öğrenebileceğiz.”
Betzig, bu sayede çözdükleri problemi şöyle özetliyor: “Hücreleri incelerken en büyük sorun mikroskobun ışığının fokus dışında kalan, incelenmeyen bölgelere de yansımasıdır. Bu ışık sadece organizmayı ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda hücreyi saran nemli lameli kurutarak hücrenin ölmesine yol açar.” Gerçekten hücreler bu ısı artışına ve nem eksikliğine dayanıklı değiller. Üstelik büyük ışık huzmeleri sadece hücrelere zarar vermekler kalmıyor. Fokus dışı bölgelere vuran ışığın saçılması sonucunda bulanık görüntüler de oluşabiliyor. Betzig’e göre çözüm şu soruyu sormaktan geçiyor: “Hücreleri hem fizyolojik olarak hem de yüksek düzlemsel ve zamansal çözünürlükte incelemenin ve bunu onlara minimum zarar vererek yapmanın bir yolu var mı?”
2003’de bu soruya ilk cevap veren bir grup Avrupalı bilim insanı düzlem aydınlatma mikroskobu kullanarak bir embriyonun canlı gelişimini görüntülediler. Ancak embriyoların çok daha büyük olduklarını kaydeden Betzig bu tekniğin tek bir hücre üzerinde uygulanınca başarılı olamadığını kaydediyor.
Yayınlanan rapora göre Bessel ışınları, yayılmayan ve çok ince bir ışık türü oldukları için zararlı etkileri minimuma indirmeyi başarıyor. Böylece organizmanın yan tarafında tam fokus yapılan düzleme doğru hücrenin istenen kısmını aydınlatıyor ve geri yansıyarak mikroskobun lensinin içinde kayboluyor.
Bessel ışını dar bir ışın olmasına rağmen yine de biraz yayılma oluyor ve bu “ekstra” ışık hafif bulanıklık yaratabiliyor. Bu kollateral ışıktan doğan ısıyı düşürmek için ışını sürekli olarak açıp kapamak gerekiyor. Bu işlem bir dizi yüksek hızda çekilen fotoğraftan bir film elde etmeye benziyor. Sistem saniyede 200 imaj çekiyor ve sadece bir saniye içinde 3 boyutlu görüntüler oluşturuyor.
Bu yeni teknik eskisine göre daha fazla detay sağlasa da araştırmacılar Bessel ışınlarını yüksek çözünürlüklü mikroskopla kullanarak daha da iyisini elde etmenin mümkün olduğunu söylüyorlar. Canlı mitoz bölünme görüntülerinden tekil organellerin incelenmesine kadar hücresel görüntülemenin geleceği artık canlı ve 3 boyutlu.
- Etiketler :
- Haberler
