Badania na chorobami zagrażającymi życiu są ogromnie ważne. Jakimś cudem mała, pręgowana rybka w specjalnym świetle mikroskopu może odgrywać w nich bardzo istotną rolę. Profesor Yung-Jen Chuang (47) z Tajwanu przeprowadza badania nad rybką zwaną Danio pręgowany przy użyciu mikroskopów fluorescencyjnych Dino-Lite.
Na uniwersytecie Nationla Tsing Hua w Hsinchu na Tajwanie, profesor Yung-Jen Chuand prowadzi nadania laboratoryjne w zakresie biologii naczyniowej. Dziedzina ta zajmuje się badaniem naszego systemu krążenia we wszystkich jego aspektach, od aorty do najmniejszych naczyniek włosowatych w naszym mózgu. Profesor Yung-Jen Chuang i jego zespół są szczególnie zainteresowani w procesach molekularnych i komórkowych, które pojawiają się w momencie powstania nowego naczynka krwionośnego z już istniejącego, proces ten zwany jest angiogenezą. Zespół bada również zagadnienie odbudowy tkanek po uszkodzeniu najważniejszych organów, takich jak serce czy mózg jak również jak reakcje te wpływają na krążenie krwi w granicach nowotworu. Badania obejmują również genetykę funkcjonalną, której zadaniem jest identyfikacja specyficznego genu, który ma największy wpływ na przyspieszenie regeneracji. Oczywiście profesor Yung-Jen Chuang przewodzi zespół składający się z bardzo wielu badaczy i z jeszcze większej ilości rybek i mikroskopów fluorescencyjnych Dino-Lite.
Wzbudzenie i emisja
Dino-Lite posiada różne mikroskopy fluorescencyjne, które są używane przez profesora Yung-Jen Chuanga w jego badaniach. Mikroskopy fluorescyjne wykorzystują barwniki fluorescyjne, które wydzielają światło kiedy są pobudzane światłem o krótkiej długości fal. Światło takie, dla przykładu niebieskie, jest nazywane światłem wzbudzania. Luminofor przekształca światło o krótkich falach na światło o falach długich, na przykład zielone lub czerwone. Wyemitowane światło jest nazywane światłem emisji. Mikroskopy fluorescencyjne Dino-Lite posiadają tak zwany filtr wzbudzania, który ogranicza światło wyjściowe do określonych długościach fal ( wyrażonych w nanometrach). W ten sam sposób światło emisji przechodzi przez wbudowany filtr emisji, które zatrzymuje długości fal światła wzbudzonego z wiązki światła, w związku z tym otrzymany obraz składa się jedynie ze światła emisji. W ten sposób profesor Yung-Jen Chuang może widzieć co się dzieje w żywym organizmie czasie realnym. Jednym ze zwierząt, które używa do tego celu jest Danio pręgowany. Od lata 90-tych ubiegłego wieku wielu naukowców używa Danio pręgowanego ( nazwa naukowa Danio rerio) jako organizmu modelowego. Genom ( całość informacji genetycznej w komórce) Danio pręgowatego jest bardzo podobny do genomu ludzkiego. Embriony Danio są półprzezroczyste co umożliwia badanie różnych procesów w organizmach, takich jak angiogeneza przy użyciu mikroskopu fluorescencyjnego. Danio pręgowany nie jest z natury fluorescyjne, w jaki więc sposób naukowcy mogli oświetlić tą rybę?
Badania nad chorobami
Warianty koloru GFP umożliwia badaczom spowodowanie, że dla przykładu arterie emitują światło zielone, odporne komórki czerwone a bakterie niebieskie. W ten sposób badacz może zdiagnozować chorobę i jej rozwój. Aby prześledzić występowanie rodzaju raka, rakowe komórki ludzkie oznaczone fluorescencyjnie są implantowane do embrionów dino pręgowanego. Umożliwia to monitorowanie wszystkich etapów rozwoju raka i umożliwia genów i substancji zaangażowanych w rozwój raka jak również w zahamowanie wzrostu komórek rakowych. Zespól profesora Yung-Jen Chuanga nie jest oczywiście jedynym zajmującym się tego typu badaniom. Tysiące naukowców na całym świecie pracuje z Dino pręgowanym i mikroskopami fluorescyjnymi aby badać różne choroby takie jak Parkinson, stwardnienie rozsiane czy ostre postacie białaczki, mając nadzieję na znalezienie rozwiązania. W wielu wypadkach Dino-Lite dosłownie pomaga badaczom w stworzeniu dobrego obrazu choroby i procesowi zdrowienia, który pojawia się w organizmie. Z taką wiedzą można pracować nad lekarstwami, które wstrzymają i wyleczą a może nawet zapobiegną chorobą takim jak rak.
GFP, BFP, CFP, YFP oraz CherryFP
Stało się to możliwe po tym jak laureat Nobla Osamu Shimomura odkrył, że głębokomorska meduza Aequria była naturalnie fluorescencyjne a tą właściwość zawdzięczała białku zwanemu zielonym białkiem fluorescencyjnym (GFP). Białko to może być porównane do latarni morskiej, która rozświetliła badania biologiczne. W 1994 roku naukowcy byli zdolni do przeniesienia tego genu do komórek organizmów wyższych poprzez transfekcję, technikę w której obce DNA jest umieszczane w komórce. Było więc możliwe oświetlić każdą komórkę w kolorze używając mikroskopii fluorescyjnej, która zrewolucjonowała biologię komórkową. Naukowcy poszli jeszcze dalej. Poprzez stymulację mutacji w genie GFP, mogli zmienić kolor fluorescencji. Obecnie istnieje nie tylko zielone (GFP) ale również niebieskie (BFP), niebiesko zielone (CFP), żółte (YFP) i czerwone (Cherry FP). Zarówno spektra wzbudzenia jak i emisji tych wariancji są również dlatego też stworzono różne modele Dino-Lite do obserwacji różnych kolorów. Większość mikroskopów fluorescencyjnych posiada tradycyjne filtry emisji podczas gdy Dino-Lite używa filtrów górnoprzepustowych, które zapewniają wysoką jakość obrazów i większą wrażliwość na szersze spektrum fluorescencji.
W przystępnej cenie
Profesor Yung-Jen Chuanh współpracował z Dino-Lite w zakresie cyfrowych mikroskopów fluorescencyjnych. "Jestem zachwycony faktem, iż mikroskopy fluorescencyjne Dino-Lite posiadają dobrą jakość i rozsądną cenę. Ponadto są łatwe w użyciu. W ten sposób może by umożliwić pracę większej ilości badaczom po bardzo krótkim szkoleniu, jak również możemy stworzyć listę różnych zestawów Dino-Lite do celów edukacyjnych. W prosty sposób można pokazywać obrazy na laptopie i możemy również zachować zarówno filmy jak i obrazy aby lepiej studiować zmiany w tkankach." Obecnie Yung-Jen Chuang osiąga największe sukcesy w badaniu interakcji pomiędzy gospodarzem takim jak człowiek a patogenami grzybicznymi takimi jak Bielnik Biały.
Jakie modele Dio-Lite uzywa profesor Yung-Jen Chuang?
W swoim laboratorium na Tajwanie profesor Yung-Jen Chuang używa trzy typy mikroskopów fluorescyjnych i jeden typ ogólnego mikroskopu Dino-Lite. Mikroskopy fluorescencyjne Dino-Lite są najmniejszymi mikroskopami fluorescencyjnymi na świecie. Użytkownik może przełączać LEDy kolorowe na wbudowany LED biały, co jest bardzo użyteczne przy dobieraniu ostrości i lokalizacji obiektu.
Dino-Lite AM4115T-GFBW
Dino-Lite AM4115T-GFBW jest mikroskopem fluorescyjnym wyposażonym w niebieskie LEDy. Filtr emisyjny 510 nanometrów zapewnia pojawianie się Zielonego Białka Fluorescncyjnego (GFT).
Dino-Lite AM4115T-RFYW
Dino-Lite AM4115T-RFYW używa żółtych LEDów i filtru emisyjnego 610 nanometrów. Mikroskop ten jest bardzo użyteczny w biologii rozwojowej, patologii i anatomii.
Dino-Lite AM4115T-YFGW
Dino-Lite AM4115T-YFGW posiada zielone LEDy do wzbudzenia. 570 nm filtr emisji tego mikroskopu zapewnia pojawienie się czerwonej fluorescencji takiej jak RFP (Czerwone Białko Fluorescencji).
Dino-Lite AM4113ZT
AM4113ZT nie jest mikroskopem fluorescencyjnym, ale również jest używany w laboratorium profesora Yung-jen Chuanga. Jest to jeden z najlepiej sprzedających się modeli Dino-Lite. Ten mikroskop USB jest dostarczany z rotacyjnym filtrem polaryzującym tak że badania obiektów błyszczących staje się prostsze, ponieważ przeszkadzające odbicie jest znacznie zredukowane.
