Арт. STEDYCON 2
В рамках проекта поставки системы STEDYCON в ОИЯИ специалисты АЗИМУТ ФОТОНИКС выполнили монтаж оборудования, пусконаладочные работы, проверку характеристик комплекса, а также провели обучение сотрудников лаборатории методикам работы как со сверхразрешающей микроскопией STED, так и с технологиями анализа времени жизни флуоресценции (FLIM).
Новый научный комплекс предоставляет исследователям уникальную возможность объединять методы высококонтрастной флуоресцентной визуализации, сверхразрешающей микроскопии и анализа времени жизни флуоресценции в рамках единой платформы.
Технология STED (Stimulated Emission Depletion Microscopy) позволяет получать изображения биологических объектов с пространственным разрешением значительно ниже дифракционного предела традиционной оптической микроскопии. Это открывает возможности для исследования ультраструктуры клеток, визуализации отдельных белковых комплексов, элементов цитоскелета, мембранных структур и молекулярных механизмов ответа клеток на воздействие ионизирующего излучения.
Для Лаборатории радиационной биологии ОИЯИ особый интерес представляет изучение процессов возникновения и репарации радиационно-индуцированных повреждений ДНК. Система для микроскопии сверхвысокого разрешения Abberior STEDYCON позволит исследовать организацию комплексов репарации, анализировать распределение маркеров двойных разрывов ДНК, изучать пространственное расположение белков системы клеточного ответа на повреждения генетического материала и отслеживать изменения ядерной архитектуры после облучения.
Дополнительные возможности открывает интегрированный модуль FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy). В отличие от традиционных методов флуоресцентной микроскопии, FLIM измеряет не интенсивность свечения, а время жизни флуоресценции молекул, что позволяет получать информацию о локальном микроокружении флуорофоров, межмолекулярных взаимодействиях и биохимическом состоянии клетки.
Использование FLIM может быть особенно востребовано в исследованиях радиобиологических эффектов. Метод позволяет анализировать изменения клеточного метаболизма после облучения по эндогенной флуоресценции метаболических коферментов NADH и FAD, исследовать оксидативный стресс, мониторировать состояние митохондрий и оценивать влияние радиационного воздействия на энергетический обмен клетки. Такие исследования представляют большой интерес при разработке новых подходов в радиобиологии, радиомедицине и оценке радиочувствительности клеток.
Кроме того, модуль FLIM может использоваться для экспериментов FRET-FLIM, позволяющих количественно изучать взаимодействия между белками непосредственно в живых клетках. Это дает возможность исследовать механизмы активации сигнальных путей, формирование белковых комплексов репарации ДНК и изменения межбелковых взаимодействий под воздействием различных видов ионизирующего излучения.
Сочетание технологий STED и FLIM в единой системе предоставляет исследователям ОИЯИ мощный инструмент для изучения как морфологических, так и функциональных изменений в клетках. При этом становится возможным наблюдать молекулярные процессы с нанометровым пространственным разрешением и одновременно получать информацию о биохимическом состоянии исследуемых структур.
Ввод системы Abberior STEDYCON в эксплуатацию стал важным этапом развития исследовательской инфраструктуры Лаборатории радиационной биологии ОИЯИ и позволит существенно расширить спектр фундаментальных и прикладных исследований в области радиобиологии, молекулярной биологии клетки, радиационной медицины и биофизики.
