Tylko oni mogą zobaczyć cząsteczkę. Jedyny taki mikroskop ma UMCS

Chemicznego Nobla otrzymali Eric Betzig, Stefan W. Hell i William E. Moerner za rozwój metod mikroskopii fluorescencyjnej o wysokiej rozdzielczości.

- Bazując na niezwykłej intuicji w obszarze fotofizyki, zaproponowali w jaki sposób przekroczyć granice rozdzielczości optycznej - mówi prof. dr hab. Wiesław Gruszecki, kierownik Zakładu Biofizyki UMCS. - Mamy tu do czynienia z nanometrem, czyli miliardową częścią metra. To bardzo małe obiekty. Mikroskop elektronowy jest w stanie je zauważyć, ale nie może zbadać ich dynamiki - dodaje.

Pracownicy naukowi Zakładu Biofizyki mieli w przeszłości okazję pracować w zespołach badawczych ze Stanów Zjednoczonych, z którymi współpracował prof. Hell. Od pół roku korzystają z nowoczesnego mikroskopu fluorescencyjnego, o parametrach podobnych do sprzętu, którym dysponowała ekipa nagrodzonych Noblem. Całość kosztowała ponad 5 milionów złotych i została sfinansowana dzięki pieniądzom z Programu Rozwój Polski Wschodniej.

- To jedyny po tej stronie Wisły tak bogato wyposażony mikroskop fluorescencyjny, a jego konfiguracja jest unikalna w skali światowej. Doposażyliśmy mikroskop o wiele laserów, w tym laser o femtosekundowej długości impulsu, co umożliwia oświetlenie próbki w bardzo szerokim zakresie. W celu prowadzenia badań na podobnym zestawie mikroskopowym do tej pory jeździliśmy do USA. Teraz badania pojedynczych cząsteczek są naszą codzienną rutyną - mówi dr Rafał Luchowski.

- Dotychczas dokonując obserwacji pod mikroskopem fluorescencyjnym, widzieliśmy sygnał od wielu różnych cząsteczek. Teraz jesteśmy w stanie spojrzeć na pojedynczą cząsteczkę i obserwować, co się z nią dokładnie dzieje. Możemy w ten sposób badać pojedyncze białko, czy cząsteczkę leku bądź barwnik z aparatu fotosyntetycznego liści - tłumaczy dr Wojciech Grudziński.

- Nasze badania pozwalają poznać mechanizmy, które leżą u podłoża procesu fotosyntezy. Im lepiej je poznamy, tym lepiej będzie można projektować i udoskonalać rośliny. Będziemy również mogli te rozwiązania, które natura już opracowała zastosować do obiektów, które możemy wykorzystywać w elektronice, konstrukcji fotoogniw itp. - wymienia dr Luchowski.

Jak dodają lubelscy naukowcy, nowoczesny mikroskop umożliwia też prowadzenie badań na pograniczu medycyny, fizyki, chemii i biologii, dotyczących m.in. działania antybiotyków wykorzystywanych przy leczeniu pacjentów z AIDS lub protein odpowiedzialnych za chorobę Alzheimera, czy inne choroby neurodegeneracyjne.