नई प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी इमेजिंग विधि एक ही एक्सपोज़र में जीवित कोशिकाओं की सुपर-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग प्राप्त करती है और तेजी से बदलती कोशिका संरचनाओं को ट्रैक कर सकती है

सार:

स्विट्जरलैंड में इकोले पॉलिटेक्निक फ़ेडेरेल डी लॉज़ेन की एक टीम ने SPIFFI नामक एक नई प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी इमेजिंग विधि विकसित की है, जो एक कैमरे के एक्सपोज़र से सुपर-रिज़ॉल्यूशन छवियों को फिर से बना सकती है और शोधकर्ताओं को माइटोकॉन्ड्रिया और सूक्ष्मनलिकाएं जैसी जीवित कोशिका संरचनाओं में तेजी से बदलाव देखने में मदद कर सकती है। यह शोध नेचर मेथड्स जर्नल में प्रकाशित हुआ था।

पारंपरिक आंशिक सुपर-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी के लिए सैकड़ों या हजारों छवियों की निरंतर शूटिंग की आवश्यकता होती है, और फिर विवरणों के पुनर्निर्माण के लिए प्रतिदीप्ति परिवर्तनों का उपयोग किया जाता है; जब कोशिकाएं सक्रिय होती हैं, तो शूटिंग के दौरान संरचनाएं हिल जाएंगी या आकार बदल लेंगी, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम छवियां धुंधली होंगी। SPIFFI इसके बजाय फ्लोरोसेंट अणुओं की ल्यूमिनसेंस ध्रुवीकरण जानकारी का उपयोग करता है: ऑप्टिकल सिस्टम फ्लोरोसेंस को चार चैनलों में विभाजित करता है जो विभिन्न ध्रुवीकरण दिशाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं, और फिर स्थानिक विवरण निकालने के लिए उसी एक्सपोज़र से प्राप्त छवियों की तुलना करते हैं जिन्हें पारंपरिक वाइड-फील्ड माइक्रोस्कोप के साथ प्रदर्शित करना मुश्किल होता है।

प्रयोग में, अनुसंधान टीम ने एक एक्सपोज़र के साथ इमेजिंग रिज़ॉल्यूशन को लगभग 1.7 गुना बढ़ा दिया, लगभग 160 से 170 नैनोमीटर की संरचनाओं को हल करने में सक्षम, और जीवित कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया और सूक्ष्मनलिकाएं की गति के साथ-साथ सेल संरचनाओं के संलयन और विभाजन जैसी प्रक्रियाओं की तस्वीरें खींचीं। चूँकि प्रत्येक फ़्रेम स्वतंत्र रूप से एक सुपर-रिज़ॉल्यूशन छवि उत्पन्न कर सकता है, लगातार फ़्रेम एक जीवित सेल सुपर-रिज़ॉल्यूशन वीडियो बना सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने SPIFFI छवि को मौजूदा प्रतिदीप्ति उतार-चढ़ाव विश्लेषण विधियों के साथ जोड़ा और पोस्ट-प्रोसेसिंग के माध्यम से रिज़ॉल्यूशन को लगभग 80 नैनोमीटर तक बेहतर बनाया; यह मान सीधे तौर पर एकल एक्सपोज़र द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है। टीम वर्तमान में डिवाइस के आकार को कम करने और इसे त्रि-आयामी सूक्ष्म इमेजिंग के साथ संयोजित करने का प्रयास कर रही है। चूंकि प्रासंगिक ऑप्टिकल घटकों को मौजूदा प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी में एकीकृत किए जाने की उम्मीद है, इसलिए इस तकनीक का उपयोग कोशिका जीव विज्ञान, तंत्रिका विज्ञान, बायोफिज़िक्स और दवा खोज में भविष्य के अनुसंधान में किया जा सकता है।