Zahlavi

Vědci poprvé zobrazili mikroskopem kapsule s živými buňkami

25. 06. 2020

Elektronové mikroskopy už více než devadesát let slouží vědcům jako vstupní brána do nanosvěta. Hlubšímu poznání procesů v živých buňkách ovšem často bránila především křehkost a nestálost zkoumaných vzorků. Výzkumníci z Ústavu přístrojové techniky AV ČR ve spolupráci se slovenskými kolegy vyvinuli metodu, která posunuje hranice možností elektronové mikroskopie při výzkumu a vývoji citlivých vzorků v přirozeném stavu. Unikátní postup, který představili v odborném časopise  Ultramicroscopy, poslouží třeba při vývoji nových léčiv.

Základem nově objevené metody je práce se speciálně upraveným elektronovým mikroskopem EREM využívajícím vysoký tlak plynů ve vzrorkové komoře. Tento optický přístroj dokázali vědci díky sérii výpočtů a experimentů nastavit tak, aby mohli i ty nejcitlivější vzorky pozorovat v jejich přirozeném stavu a získat přesné, ničím neovlivněné výsledky. Díky tomu se podařilo vůbec poprvé v historii zobrazit takzvané PEC kapsule, tedy kulovité částice o průměru asi jeden milimetr. Živé buňky uvnitř kapsule produkují vysoce čisté chemické látky používané například pro výzkum a vývoj nových antivirotik.


Buňky pod mikroskopem

Jediní na světě

Tým výzkumníků ze skupiny environmentální elektronové mikroskopie Ústavu přístrojové techniky AV ČR svým objevem výrazně přispěl k dalšímu rozvoji celé elektronové mikroskopie. „Jako jediní na světě jsme nyní schopni dělat zcela unikátní vědecké experimenty zaměřené na pozorování velice citlivých, v některých případech i živých vzorků a také je zkoumat v dynamicky se měnících podmínkách,“ vysvětluje vedoucí skupiny Vilém Neděla.


Elektronový mikroskop Ústavu přístrojové techniky AV ČR

Nové obzory

Samotná zobrazovací metoda otevírá vědcům z celého světa zcela nové možnosti. Využití by mohla najít například v oblasti rostlinné a živočišné biologie, při výzkumu a vývoji nových léků nebo v polymerní chemii. „Nově můžeme zkoumat vzorky, které doposud nebylo možné bez poškození v elektronovém mikroskopu vidět nebo se nevědomky zobrazovaly poškozené, což mohlo vést k chybným vědeckým úvahám. Zájem o naši metodu je nyní tak veliký, že je nutné naše laboratoře rezervovat mnoho měsíců dopředu,“ vyzdvihuje potenciál nové zobrazovací metody Vilém Neděla.

Připravil: Martin Ocknecht, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Pavlína Jáchimová, Jana Plavec, Ústav přístrojové techniky AV ČR

 

 

 

Biologie a lékařské vědy

Vědecká pracoviště

Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce