Een nieuwe vloeistofceltechnologie stelt wetenschappers in staat om levende biologische materialen en systemen in drie dimensies te zien onder een elektronenmicroscoop, volgens onderzoekers van Penn State, Virginia Tech en Protochips Inc.

“Met deze technologie die we in samenwerking met Protochips ontwikkelden, wetenschappers konden gastheer-pathogeen interacties analyseren, zie hoe een virus in een cel wordt geïntroduceerd en kijk hoe moleculaire mechanismen in realtime plaatsvinden, " zegt Deb Kelly, hoogleraar biomedische technologie. "Het werk vertegenwoordigt 's werelds eerste CAT-scan op nanoschaal in een vloeibare omgeving."

In een omslagartikel dat verschijnt in Nano-letters , Kelly en collega's rapporteren nieuwe inzichten in interacties tussen bacteriofagen en gastheerbacteriën die in de toekomst zouden kunnen leiden tot methoden om antibioticaresistente bacteriën te doden. Hun afbeeldingen onthulden structurele kenmerken van de bacteriofaag die voorheen niet goed werden begrepen.

Het vakgebied van de vloeistofcel-elektronenmicroscopie is de afgelopen jaren snel gegroeid, maar tot nu toe was het beperkt tot 2D. bij tomografie, plakjes van een monster worden afgebeeld als het monster wordt gekanteld. Vervolgens, de afbeeldingen worden gestapeld in 3D met behulp van computersoftware.

"We gebruiken een koperen rooster dat is gecoat met een koolstoflaag en die bedekken met een siliciumnitride-chip, " zegt hoofdauteur William Dearnaley, die de technisch directeur is van Kelly's Center for Structural Oncology. "Er zit een venster in de chip en we pipetteren het vloeibare monster tussen de twee lagen."

Dit chipontwerp past in elk type microscoophouder, zodat het universeel kan worden aangepast aan elk materiaal. De onderzoekers verwachten dat de techniek breed zal worden toegepast in zowel de levenswetenschappen als in de materiaalkunde, bijvoorbeeld bij batterijonderzoek of om te kijken naar defecten waardoor bouwmaterialen bezwijken.

"Eventueel, we willen medicijnen zien die gericht zijn op kankercellen, ' zegt Kelly.