Három eszköz, amely segíti az élettudományi kutatásokat
A Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (HCEMM) egyetlen helyre, Szegedre koncentrálja mindazt a csúcstechnológiát, amit a kutatók – elsősorban az élettudományokban – használhatnak. Dr. Ferhan Ayaydin, a Funkcionális Sejtbiológia és Immunológia egység vezetője mutatja be az eszközöket.
A HCEMM Fejlett Műszerparkok (Advanced Core Facility – ACF) egységének kiemelt szerepe van a tudományos munka elősegítésében. Olyan csúcskategóriás felszerelésekhez ad hozzáférést, amelyek egy önálló kutatócsoportnak túl drágák vagy nehezen fenntarthatók lennének. Konzultációval és tervezéssel is megnyitja az utat egy sor élettudományi kísérlet előtt.
Az ACF-nek az oktatásban ugyancsak fontos szerepe van. A kutatók és a hallgatók a szakterületük legfejlettebb technológiájával szerezhetnek tapasztalatot, versenyképes tudásra tehetnek szert. Az ACF a különféle szakterületekről származó kutatók és oktatók közötti együttműködést is segíti.
A kutatócsoport által kezelt műszerek az orvosbiológiai és élettudományi képalkotó eljárások teljes spektrumát kínálják a kutatóknak. Ezek közül hármat mutatunk be.
Konfokális lézerpásztázó mikroszkóp
Az általánosan ismert, egyszerűbb fénymikroszkópoknál vagy a természetes fény, vagy egy egyszerű lámpa fénye halad át a mintán, és jut el a megfigyelő szemébe vagy a képfelvevő berendezésbe. Ezzel szemben a konfokális lézermikroszkóp lézer sugárnyalábot használ a minta vizsgálatára. Orvosbiológiai felhasználása elsősorban a fluoreszcens technika magas színvonalú alkalmazását jelenti. Ez azt jelenti, hogy a lézernyalábbal célzottan gerjeszthetők a mintának fluoreszcens festéssel ellátott részei, melyek a gerjesztés hatására fényt bocsátanak ki, így a felvételeken jól azonosíthatóvá válnak, ezáltal az állapotuk és az általuk termelt anyagok szerint az egyes sejtek egymástól elkülöníthetők. A HCEMM fejlett műszerparkjában egy szupernagy felbontású Leica Stellaris AOBS modell áll rendelkezésre.
Ez az eszköz szupermagas, akár 120 nanométeres felbontású felvételeket is képes készíteni – viszonyításképpen: ez körülbelül egy HIV-vírusrészecske mérete. Ráadásul képes felvételeket készíteni még a minta kémiai fixálása nélkül is. Lehetővé teszi a sejtszervecskék és a sejtnél kisebb struktúrák vizsgálatát. Persze ebben még nem merülnek ki a képességei: alkalmas 3D-képalkotásra, élő sejtek valós idejű megfigyelésére is. A Stellaris egyedülálló fluoreszcens technológiájával minden mintából extra információréteg nyerhető ki. Ezenkívül hozzájárul az alaposabb kutatáshoz a széles tartományú fehérfény-lézer, illetve az ibolyalézer is. Ez az eszköz Magyarországon ma csak a HCEMM mikroszkóplaborjában érhető el.
Pásztázó elektronmikroszkóp
A pásztázó elektronmikroszkóp (Scanning Electron Miscroscope – SEM) olyan elektronoptikai eszköz, amely egy vékony fókuszált elektronnyaláb segítségével tapogat le egy mintafelszínt nanométeres felbontásban. Gyakran használják az anyag- és élettudományok terén, mivel extrém részletes és kontrasztos felvételeket tud készíteni a sejtek felszínéről, akár a sejt belsejéről is. A HCEMM Funkcionális Sejtbiológia és Immunológia ACF-je egy Zeiss téremissziós Sigma 300 elektronmikroszkóppal van felszerelve, amivel a sejtek alakja, finomszerkezete is jól vizsgálható a különféle detektoroknak köszönhetően, nanométeres felbontásban. Mivel itt nem látható fény, hanem egy elektronnyaláb vetül a mintára, gondoskodni kell a töltés elvezetéséről: a biológiai mintákat különleges, párologtatással készült vezető bevonattal, például aranybevonattal kell ellátni.
Áramlási citométer – Sejtszeparálás
Az áramlási citométer egy nagyon hatékony vizsgálati eszköz, élettudományi kutatásokban gyakran alkalmazzák a sejtek és egyéb részecskék fizikai és kémiai tulajdonságainak vizsgálatára. Működése azon alapul, hogy a fluoreszcens festékkel megfestett vagy fluoreszcens antitestekkel megjelölt sejtek, részecskék egyedileg azonosíthatók. Az áramlási citométerben a mintát tartalmazó folyadék egy vékony sugár formájában halad át egy érzékelőn, ahol lézeres berendezés érzékeli a fluoreszcencia által kibocsátott fényt, a számítógép ez alapján elemzi a minta összetételét. A sejtszeparálás esetén a sejteket, részecskéket a rendszer nemcsak vizsgálja, de fizikailag külön is választja – az eljárás alapja ugyanaz, mint az áramlási citometria esetén, de a folyadékban lévő sejteket vagy más részecskéket elektrosztatikus mező vagy mikroszkopikus áramlási csatornák segítségével eltérítik. A dr. Ayaydin által vezetett csoport egy BD FACS Aria Fusion citométert használ. Ez akár másodpercenként 70 000 sejtet is fel tud dolgozni és szeparálni, és ezeket négy lézerével számos különféle festési eljárás szerint képes vizsgálni.
Az eszköz képességeire gyakran van igény a kutatásban és az orvosi diagnosztikában: például áramlási citometria segítségével azonosítani lehet, és meg lehet számolni az immunsejteket, meg lehet vizsgálni, milyen molekulákat hordoz a felszínük, és hogyan viselkednek különféle kölcsönhatásokban. A rákkutatásban hasonló módon vizsgálhatók a daganatsejtek, ami segít a kemoterápia hatékonyságának megállapításában.
