Новый микроскоп, разработанный и изготовленный специалистами Морской биологической лаборатории Океанографического института Вудс Хол, Массачусетс, позволил ученым запечатлеть процесс движения отдельных молекул внутри живых клеток. Качество изображения, получаемого при помощи этого микроскопа, позволяет увидеть даже ориентацию и положение молекул, что дает ученым возможность выяснить некоторые неизвестные ранее аспекты поведения молекул, включая те, которые являются причиной всевозможных заболеваний.

Новый микроскоп получил название мгновенный флуоресцентный поляризационный микроскоп (instantaneous fluorescence polarization microscope), он создавался исключительно для изучения движения крошечных молекул, размеры которых составляют миллиардные доли метра, внутри клеток, для изучения химических реакций, в которых они принимают участие, и для изучения процессов формирования больших внутриклеточных структур.

Ключевым моментом нового микроскопа является использование света с определенной поляризацией, который в обычных условиях невидим для человеческого глаза. Исследуемые молекулы ДНК и различных белков маркируются флуоресцентными метками, которые светятся уже в диапазоне видимого света, позволяя отслеживать все перемещения молекул в живых клетках кожи человека, которые были использованы в экспериментах.

А большая частота съемки камеры нового микроскопа позволяет отслеживать изменения ориентации отдельных молекул и наблюдать за их превращениями во время формирования молекулярных структур более высокого порядка.

«Все живые клетки функционируют за счет перемещений и превращений молекул внутри них. К примеру, клетки мускульных тканей сокращаются за счет изменения ориентации содержащихся в них молекул» – рассказывает Шэлин Мехта (Shalin Mehta), ведущий ученый, – «Этот новый микроскоп и алгоритмы обработки поступающей информации позволяют нам видеть, как отдельные молекулы выравниваются и взаимодействуют друг с другом. И самым главным является то, что новый метод позволяет обойти ограничения разрешающей способности оптических микроскопов, которые связаны с дифракционным пределом».

Помимо углубленного изучения клеточных функций новый микроскоп позволит ученым выяснить причины того, почему некоторые клетки иногда «выходят из строя» и превращаются в клетки злокачественного характера.