Naukowcy z dziedziny mikroskopii fluorescencyjnej o wysokiej rozdzielczości od dawna poszukiwali sposobu na dokładną kalibrację nowych technik superrozdzielczości. Wyjątkowym wyzwaniem była możliwość przetestowania rozdzielczości optycznej na poziomie poniżej nanometra w kontekście składników komórkowych, takich jak kompleksy wielobiałkowe. Przełom w tej dziedzinie nastąpił dzięki opracowaniu biokompatybilnych linijek molekularnych znanych jako PicoRulers.

Zespół naukowców pod kierownictwem dr Gerty Beliu i profesora Markusa Sauera z Centrum Rudolfa Virchowa – Centrum Bioobrazowania Integracyjnego i Translacyjnego na Uniwersytecie Juliusa Maximiliana (JMU) w Würzburgu, Niemcy, odgrywa kluczową rolę w tym przełomie. Ich badania, opublikowane w czasopiśmie Advanced Materials, podkreślają potencjał PicoRulers w zrewolucjonizowaniu mikroskopii o super rozdzielczości.

PicoRulers są tworzone za pomocą zaawansowanych technik, w tym ekspansji kodu genetycznego i chemii kliknięć. Opierają się one na trójskładnikowym białku PCNA, które odgrywa istotną rolę w replikacji i naprawie DNA. Naukowcy zmodyfikowali PCNA poprzez wprowadzenie nienaturalnych aminokwasów, umożliwiając precyzyjne znakowanie barwnikiem i minimalizując błąd wiązania.

Dzięki PicoRulers badacze mogą teraz z niespotykaną dotąd precyzją testować rozdzielczość technik mikroskopii superrozdzielczej na specyficznych biomolekułach komórkowych. Ten przełom otwiera nowe możliwości w badaniu procesów komórkowych i zrozumieniu złożonych zjawisk biologicznych.

Profesor Markus Sauer wyraża swój entuzjazm, zwracając uwagę na możliwość rozpoznawania rzeczywistych struktur biologicznych na poziomie poniżej 10 nm, co wyznacza nową erę w obrazowaniu biologicznym. W porównaniu do poprzednich sztucznych makrocząsteczek, PicoRulers zapewniają nie tylko biokompatybilność, ale także niezrównaną dokładność w testowaniu rozdzielczości w rzeczywistych warunkach.

Gertie Beliu podkreśla, że PicoRulers nie tylko umożliwiają bardziej precyzyjne pomiary, ale także otwierają drogę do szczegółowego badania złożonych procesów zachodzących wewnątrz komórek. Rozwój PicoRulers może zrewolucjonizować obrazowanie biologiczne i medyczne na poziomie molekularnym, umożliwiając testowanie i poprawę rozdzielczości nowych technik mikroskopii superrozdzielczej na próbkach biologicznych.

Wprowadzenie PicoRulers stanowi istotny krok naprzód dla badaczy pracujących z mikroskopią fluorescencyjną o wysokiej rozdzielczości, oferując im narzędzia do osiągnięcia nieosiągalnej dotąd precyzji w badaniach. To znaczące osiągnięcie otwiera nowe horyzonty w rozumieniu organizacji molekularnej i interakcji biomolekuł w komórkach, co jest nieocenione w kontekście dalszych badań naukowych.