Superresoluutiomikroskopia biologian tutkimustyökaluna

Abstract

Biologisessa tutkimuksessa havainnointi on aina ollut tärkeässä asemassa ja pienten yksityiskohtien tarkastelu on vaatinut uudenlaisia teknologisia ratkaisuja. Valomikroskopian diffraktiorajan ollessa rajoittunut 200 nm erotuskykyyn, fluoresenssimikroskopia on mahdollistanut korkeammat superresoluutiomikroskopian tekniikat 20 nm erotuskyvyllä ja parhaimmillaan 1 nm resoluutioon. Yleisimpien superresoluutiomikroskopian tekniikoiden kuten stimuloidun emission vaimennusmikroskopia, sekä yksittäisen molekyylin lokalisaatiomikroskopiatekniikat kuten, stokastinen optinen rekonstruktiomikroskopia ja valoaktivoitu lokalisaatiomikroskopia hyödyntäminen biologisessa tutkimuksessa on osoittautunut äärimmäisen arvokkaaksi, superresoluutiomikroskopian-tekniikoiden mahdollistaman suuren erotuskyvyn. Käyttämällä fluoroforeja kuten orgaanisia leimamolekyylejä, fluoresoivia proteiineja, metalli-kelaattileimoja sekä kvanttipisteitä ja niiden ominaisuuksia eri käyttökohteiden mukaisesti, voidaan selvittää solun rakenteiden ja proteiinien toimintaa tarkkuudella, joka ei valomikroskopian 200 nm erotuskyvyn myötä olisi mahdollista. Erilaisten superresoluutiomikroskopiantekniikoiden ja älykkään fluoroforien valinnan avulla on mahdollista selvittää, kuinka solun ja eliön aineenvaihdunta toimii. Solujen proteiini-interaktioiden tutkimuksella on selvitetty mahdollisia lääkkeen vaikutuskohtia monille taudeille kuten Alzheimerin taudilla ja syöpäsairauksille.