Mikroszkóppal a gyógyításért

A nemzeti agykutatási programba is bekapcsolódó fizikus sok energiát fektet abba, hogy csapatot és laboratóriumot építsen. Most indul a Nemzeti Agykutatási Program, amelyben a mi szerepünk és célunk egy újfajta mikroszkóp megépítése és továbbfejlesztése – jelenti ki Erdélyi Miklós, az SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék adjunktusa – írja a Délmagyarország Napilap cikke nyomán a delmagyar.hu portálja.

A mikroszkóp megépítése önmagában nem publikálható tudományos eredmény, hiszen hasonló mikroszkópok kereskedelmi forgalomban kaphatók. Igaz, kicsit drágán. Mi nem veszünk, hanem építünk mikroszkópot, mert azt tovább tudjuk fejleszteni saját ötletek alapján, az igényeknek megfelelően. Az optikai mikroszkópiában általában lézerekkel gerjesztik a fluoreszcens festékkel jelölt mintákat, például a sejteket vagy szöveteket. A legkisebb feloldható struktúra méretét a fény diffrakciója limitálja, azaz határozza meg azt, hogy két fluoreszcens molekula térben mikor választható szét – magyarázta az adjunkus.

Tegyük fel, hogy lefényképezem a karácsonyfánkat a rajta lévő égőkkel és díszekkel – szemléltetette a Nemzeti Agykutatási Programban alkalmazandó módszerüket egy egyszerű példával Erdélyi Miklós – aztán a karácsonyfa méretét elkezdem csökkenteni, például úgy, hogy egyre távolabb megyek tőle. Egy idő után a képen az égők fénye összemosódik, és csak egy homályos foltot lehet látni. Ha még tovább csökkentem a méretet, már csak az optikai rendszerre jellemző foltot látom. Utána a folt mérete már nem változik, csak az intenzitása csökken. Most jön a mi mikroszkópunk trükkje: a karácsonyfán az égőket elkezdem villogtatni; egyszerre csak egy égőt kapcsolok be. Ennek következtében minden felvételnél ugyanazt a foltot kapom, mint korábban, de egy kicsit eltolva. A folt középpontja pontosan megadja, azaz lokalizálja az égő pozícióját. Innen ered a lokalizációs mikroszkópia elnevezés is – jegyezte meg Erdélyi Miklós.

Sok kép készítésével meghatározhatjuk az összes égő helyét, és ezáltal rekonstruálhatjuk az egész karácsonyfa képét. Ugyanezt a „trükköt" használjuk a lokalizációs mikroszkópiában is, csak a mi esetünkben a karácsonyfa egy sejt valamely alkotórésze. A minta megfestése után el kell elérni, hogy a fluoreszcens molekulák villogjanak, és ezáltal egyesével meg tudjuk határozni a helyüket. E mikroszkóppal a hagyományos mikroszkóphoz képest tízszeres feloldás érhető el – emelte ki a szakember, aki hozzátette azt is, szeretnének egy olyan centrumot létrehozni, amelyben más kutatócsoportokkal együttműködve maximálisan kiaknázhatják a mikroszkópban rejlő lehetőségeket.

Mint mondta, a kutatómunkában a fokozatosság elvét követik. Első lépésben preparált sejtek és agyi szövetek leképezését tervezik. A távlati cél: élő sejtek vizsgálata. Ennek segítségével például neuro-degeneratív betegségek – az Alzheimer- és a Parkinson-kór – kutatásában tudnak majd eredményeket elérni.