محققان اولین اسکن از غشای سلولی زنده در جهان را در مقیاس نانو به پایان رساندند و از جزئیاتی پرده برداشتند که می تواند معمایی دیرینه درباره چگونگی عملکرد آنها را آشکار سازد.

اولین عکس از غشای یک سلول زنده

تکنیکی که برای ایجاد این تصویر خارق العاده از غشای یک سلول زنده مورد استفاده قرار گرفته‌ است، می‌تواند شیوه مطالعه روی سازه‌های مقیاس نانو در موجودات زنده را متحول سازد. این پژوهش توسط گروهی از دانشمندان لابراتوار ملی اوک ریج در تنسی آمریکا انجام شده است و در آن ترکیبی از تکنیک های برچسب زنی ژنتیکی و شیمیایی برای افزودن ایزوتوپ هیدروژن و دوتریوم به غشای سلول زنده باسیلوس سابتیلیس استفاده کردند.

غشای تمامی سلول‌های زنده از لایه‌ای باریک از مولکول های چربی یا لیپید‌ها ساخته شده است، که پشتیبانی از مجموعه ای دیگر از مواد ارگانیک مانند کانال های پروتئینی و زنجیره های کربوهیدراتی را به عهده دارند. ایده اولیه این است که لیپید‌ها مرزی میان بخش داخلی و خارجی سلول ایجاد می کنند،‌ پروتئین ها معمولا سازه هایی دروازه‌ مانند را برای کنترل عبور مرور به درون سلول را فراهم می آورند و دیگر ترکیبات شیمیایی مانند کروبوهیدرات ها همان برچسب های تعیین هویت هستند.

غشای تمامی سلول‌های زنده از لایه‌ای باریک از مولکول های چربی یا لیپید‌ها ساخته شده است

اگر چه این ساز و کار ساده به نظر می آید اما همواره در علم سلول شناسی بحثی برسر وجود پدیده‌ای به نام قایق لیپیدی مطرح بوده‌ است. گفته می‌شود حرکات این قایق های لیپیدی در واقع مکانیزم کنترل‌کننده‌ مازادی برای سلول هستند که با خاموش و روشن کردن پروتئین‌ها عمل می کنند. ساختار سلول ها معمولا با استفاده از برچسب های فلورسنت مورد مطالعه قرار می گیرند،‌ اما از آنجایی که محل حرکت قایق های لیپیدی در غشای سلول نامشخص است،‌ و همچنین به دلیل ابعاد بسیار کوچکی که دارند،‌ این تکنیک برای مشاهده آنها کارایی ندارد. استفاده از میکروسکوپ های الکترونی نیز به دلیل اینکه سلول در زمان مشاهده زنده نیست،‌ کارایی نخواهد داشت.

از این رو محققان تکنیکی به نام پراکندگی نوترونی ابداع کردند تا تفاوت‌های ناچیز در چینش مولکولی در غشای سلولی باکتری را تعیین کنند. این تکنیک نه تنها تصویری با وضوح نانویی در اختیار آنها قرار داد، بلکه امکان مشاهده غشا بدون مختل کردن عملکرد آن را نیز فراهم آورد و به این شکل محققان توانستند دقیق ترین و پرجزئیات ترین تصویر از لایه خارجی یک سلول را بدون تخریب آن به ثبت برسانند. به گفته محققان از این تکنیک پراکندگی دوتریوم و هیدروژن در سلول های زنده می‌توان برای متحول سازی تکنیک های مطالعه روی سلول های زنده استفاده کرد.

منبع: hamshahrionline.ir - sciencealert.com