Selbstausrichtendes Mikroskop sprengt die Grenzen der Superauflösungs-Mikroskopie

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Ein ultrapräzises Mikroskop, das die Grenzen der mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Superauflösungs-Mikroskopie übertrifft, wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, Abstände zwischen einzelnen Molekülen direkt zu messen.

Medizinische Forscher der UNSW haben in der Einzelmolekül-Mikroskopie beispiellose Auflösungsfähigkeiten erreicht, um Wechselwirkungen zwischen einzelnen Molekülen innerhalb intakter Zellen zu erkennen.Der Nobelpreis für Chemie 2014 wurde für die Entwicklung der Technologie der Superauflösungs-Fluoreszenzmikroskopie verliehen, die Mikroskopikern erstmals einen molekularen Blick ins Innere von Zellen ermöglichte – eine Fähigkeit, die neue molekulare Perspektiven auf komplexe biologische Systeme und Prozesse eröffnet hat.

Nun ist die Nachweisgrenze von Einzelmolekülmikroskopen wieder überschritten, und die Einzelheiten werden in der aktuellen Ausgabe von Science Advances veröffentlicht.Während einzelne Moleküle bereits mit der Superauflösungs-Mikroskopie beobachtet und verfolgt werden konnten, treten Wechselwirkungen zwischen diesen Molekülen auf einer Skala auf, die mindestens viermal kleiner ist als die, die von bestehenden Einzelmolekül-Mikroskopen aufgelöst wird.”Der Grund dafür, dass die Lokalisierungsgenauigkeit von Einzelmolekülmikroskopen normalerweise bei etwa 20-30 Nanometern liegt, liegt darin, dass sich das Mikroskop tatsächlich bewegt, während wir dieses Signal erfassen.

Dies führt zu einer Verunsicherung.

Mit den bestehenden Superauflösungsinstrumenten können wir nicht sagen, ob ein Protein an ein anderes Protein gebunden ist oder nicht, weil der Abstand zwischen ihnen kürzer ist als die Unsicherheit ihrer Positionen”, sagt Scientia-Professorin Katharina Gaus, Leiterin des Forschungsteams und Leiterin des EMBL Australia Node in Single Molecule Science der UNSW Medicine.Um dieses Problem zu umgehen, baute das Team autonome Rückkopplungsschleifen innerhalb eines Einzelmolekülmikroskops auf, das den optischen Pfad und die Bühne detektiert und neu ausrichtet.

“Es spielt keine Rolle, was Sie mit diesem Mikroskop machen, es findet im Grunde genommen mit einer Präzision unter einem Nanometer seinen Weg zurück.

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Es ist ein intelligentes Mikroskop.

Es macht all die Dinge, die ein Bediener oder ein Servicetechniker….

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