Междисциплинарный исследовательский консорциум из Центра нанотехнологий Университета Ювяскюля в Финляндии (руководители группы доктор Лотта-Риина Сундберг и профессор Илари Маасилта) обнаружил, что бактерии и вирусы можно визуализировать с помощью ионов гелия, а не электронов которые являются стандартной рабочей лошадкой в наномасштабной микроскопии. Ионы гелия, будучи более массивными, чем электроны, могут быть сфокусированы в гораздо более узком месте вплоть до масштабов атомной длины. Измеряя электроны, генерируемые ионной бомбардировкой, можно сформировать изображение из образца с биологическими особенностями, видимыми ниже нанометровой (одной миллиардной метра) длины.
Новые решения для изучения микробов и вирусов
Новая техника, называемая гелий-ионной микроскопией (HIM), использовалась для визуализации трудноразличимого взаимодействия между бактериями и вирусами, заражающими бактерии, или так называемыми бактериофагами. Эти фаги в настоящее время активно рассматриваются как новое «умное оружие» против бактериальных инфекций, которые становится все труднее лечить традиционными антибиотиками. Изображения продемонстрировали четкие изображения различных стадий того, как рассматриваемые фаги атакуют бактерии (E. coli), например, показывая процесс, когда вирус защелкивается на поверхности бактерии, захватывая ее щупальцеобразной структурой и находясь в процесс внедрения своего генома в бактериальную клетку.
В дополнение к визуализации исследователи также продемонстрировали, что ионы можно использовать в качестве наномасштабного скальпеля, чтобы отрезать части отдельных бактериальных клеток или выявить бактериальные колонии под поверхностью образцов. Они уверены, что в будущем HIM предложит гораздо больше возможностей для изучения микробов и вирусов в их естественном состоянии, взаимодействующих друг с другом и другими клетками.
Исследование финансировалось Академией Финляндии и Фондом Джейн и Аатоса Эркко. Исследование было опубликовано в журнале Advanced Biosystems.