Laboratorij prof. dr Ive Tolić na Institutu Ruđer Bošković (IRB) bogatiji je za superrezolucijski mikroskop (STED) vrijedan 4,5 milijuna kuna, prvi takav u Hrvatskoj, koji ističu kao revolucionaran.

Znanstvenicima će, kažu, omogućiti istraživanja najkompleksnijih dijelova stanične strukture te razvoj optimalnih inventivnih protokola STED tehnologije za primjenu u biomedicini.

Bolja moć razlučivanja

Velika snaga STED mikroskopije istraživačima pomaže otkriti složene procese u strukturi stanice čije je razumijevanje osnova za daljnja istraživanja o tome kako određeni lijekovi, razni kemijski spojevi ili virusi i bakterije djeluju na procese u živoj stanici.

Primjena STED-a omogućit će ruđerovcima da, u suradnji s kolegama fizičarima s PMF-a u Zagrebu, provedu istraživanja signalnih proteina te promatranja živih ljudskih tumorskih stanica nakon aplikacije potencijalnog antitumorskog lijeka.

“Naš je cilj razviti optimalan protokol za promatranje živih stanica STED mikroskopom kako bismo omogućili promatranje bilo koje ljudske tumorske ili normalne stanične linije te, između ostalog, pratili učinak citostatika i sličnih inhibitora na razvoj tumorskih ili normalnih ljudskih staničnih linija”, objašnjava prof. Tolić.

Usto će, zahvaljujući novom uređaju, njena grupa proširiti kapacitete za provođenje interdisciplinarnih istraživanja staničnih struktura jer superrezolucijska fluorescencijska mikroskopija ima bolju moć razlučivanja u odnosu na klasične metode svjetlosne mikroskopije.

“Pomoću STED mikroskopa možemo vidjeti tri puta sitnije strukture u stanici nego prije. Koristit ćemo ga za proučavanje diobe stanica i kromosoma.

Ovom vrstom mikroskopije moći ćemo otkriti kako su mikrotubuli (proteinske cjevčice) vezani na kromosome u fazama formacije diobenog vretena, što je još nepoznato jer je većina dosadašnjih istraživanja provedena uz konfokalni mikroskop kojim se ne mogu razlučiti te ključne veze”, navodi Tolić.

Manipulacija laserskih zraka

Mikroskopija stimuliranog smanjenja emisije (Stimulated Emission Depletion – STED) je superrazlučiva tehnika fluorescentne mikroskopije i jedna od metoda nadilaženja ograničenja svjetlosnih mikroskopa u proučavanju strukture tvari izrazito male veličine, za koju je njemačkom fizičaru Stefanu W. Hellu 2014. dodijeljena Nobelova nagrada.

Kako pojašnjavaju, super-razlučivo snimanje u STED mikroskopiji proizašlo je iz otkrića da se fluorescentne molekule mogu natjerati na prijenos iz emitirajućeg u ne-emitirajuće stanje, odnosno da se njihova emisija svjetlosti može kontrolirano gasiti i paliti po potrebi.

Iz IRB-a navode da je ova metoda prisutna i u drugim metodama super-rezolucije, a ono što STED mikroskopiju čini jedinstvenom jest pametna prostorna manipulacija dviju laserskih zraka, za kontrolu emisije i pobudu fluorescencije, koja omogućava pobuđivanje i detekciju već vrlo malog broja fluorescentnih molekula.

Superrezolucijski STED mikroskop na IRB je stigao zahvaljujući potpori Europskog fonda za regionalni razvoj u okviru projekta Inovativni protokoli mikroskopije za interdisciplinarna istraživanja u biomedicini (IPSted).

Ukupna vrijednost projekta je više od 6,4 milijuna kuna, EU bespovratno daje više od 5,4 milijuna kuna.Na projektu su zaposlene doktorandica i administratorica.