Нанокостюм для насекомых позволит наблюдать за ними в мельчайших масштабах

Один из самых мощных инструментов в биологии обладает ироническим ограничением: он может сканировать только мертвые вещи. Растровый электронный микроскоп (для удобства будем называть его просто РЭМ) позволил ученым впервые увидеть двойную спираль ДНК, понять, как спроектированы различные насекомые, и показал вирус иммунодефицита человека — который вызывает СПИД. РЭМ отлично видит крошечные вещи, но из-за того, чтобы электроны могли отпрыгивать от их поверхностей и выдавать картинку, ему нужен вакуум. А для живых существ, как известно, вакуум — смерть.

Во всяком случае, таковым являлся. Команда японских ученых разработала химическое покрытие, которое позволило им разместить живые существа внутри вакуумной камеры РЭМ и оставить их в живых. Благодаря этому, ученые смогли наблюдать биологические процессы живых существ в мельчайших масштабах. Сами они назвали новое изобретение «нанокостюмом» — NanoSuit. Напоминая консервант по химическим свойствам, NanoSuit прячет образец в нанометровый гибкий слой, удерживающий влагу и не нарушающий обратное рассеяние электронов, которое воспринимает микроскоп. Короче говоря, NanoSuit спасает жизни. Пусть и самых маленьких организмов, но все же.

NanoSuit также экономит массу времени, которое обычно уходит на подготовку. Работая с образцами без нанокостюма, ученым сначала нужно обработать цель химикатами, убив ее и высушив. Но эта техника по факту искажает вид поверхности. Такахико Харияма, исследователь биомеметики в медицинской школе при Университете Хамамацу в Японии, один из разработчиков NanoSuit, говорит, что покрытие позволило впервые в истории увидеть тело насекомого, незапятнанное химическими веществами и обезвоживанием. После того как насекомые покрываются раствором, состоящим из дистиллированной воды и пищевого консерванта Tween 20, высушиваются и отправляются в вакуумную камеру, в их телах остается достаточно воздуха, чтобы они могли выжить в течение часа, активно двигаясь под микроскопом.

В любом случае РЭМ используется не только в биологии и не только для изучения жуков. Электроны позволяют ученым видеть вещи на клеточном уровне — вплоть до 0,6 нанометра. Харияма говорит, что такие масштабы не представляют никаких проблем для NanoSuit. Возможно, он позволит людям видеть такие вещи в трех измерениях, как транскрипции генома и прогрессирование раковых тканей. С разрешением РЭМ, такое видение в режиме реального времени может привести к появлению лучших лекарств. В любом случае, хотя Харияма утверждает, что NanoSuit показал хорошие результаты, конкретное описание их экспериментов еще только готовится к печати. Посмотрим.