Vědci z katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého představili novou mikroskopickou techniku, která mění pravidla hry v buněčném zobrazování. Umožní totiž rychlou, bezkontaktní a neinvazivní analýzu buněk s vysokým rozlišením. Výsledky publikoval prestižní vědecký časopis Optica.
Jejich metoda umožňuje zachytit vnitřní struktury buněk s rozlišením 250 nanometrů a fázovou přesností lepší než 2 nanometry. Dokáže tedy zachytit změnu optické dráhy odpovídající velikosti několika molekul. Navíc pracuje s běžným nekoherentním osvětlením a tím eliminuje rušivé artefakty a umožňuje ostřejší a rychlejší zobrazení. Díky novému optickému uspořádání je metoda odolná vůči vibracím a ideální pro dlouhodobé experimenty.
„Dokázali jsme, že střihová holografie může pracovat i s běžným osvětlením, jehož koherentní plocha je výrazně menší než samotný příčný posuv. Tím otevíráme nové možnosti pro rychlou, bezkontaktní a neinvazivní analýzu buněk s výborným rozlišením,“ říká hlavní autor Jaromír Běhal.
Úspěšná publikace výsledků tohoto výzkumu je odrazovým můstkem pro řešení grantu Grantové agentury ČR Postdoc Individual Fellowship Incoming – MAGICY (Machine‑learning Assisted tomoGraphic phase Imaging flow CYtometry), který Jaromír Běhal získal po návratu z 2,5letého postdoktorského pobytu ve skupině profesora Pietra Ferrara v Neapoli.
Nová výzkumná skupina Advanced Functional Imaging (AFI) pod vedením Jaromíra Běhala se nyní zaměří na propojení kvantitativní fázové mikroskopie s průtokovou tomografickou cytometrií a umělou inteligencí. Cílem je v reálném čase detekovat a třídit jednotlivé buňky a vytvářet jejich 3D modely během zlomku sekundy.
„Nově vyvíjená technologie umožní analyzovat buňky bez použití barvicích látek a získávat v reálném čase nanometrově přesné informace o tloušťce a indexu lomu subcelulárních struktur,“ doplňuje Miroslav Ježek, vedoucí skupiny QOLO, a oceňuje vědeckou práci mladšího kolegy: „Jaromír odvedl obrovský kus práce. Během krátké doby po návratu z Itálie vybudoval vlastní tým a získal významný grant. Pro naši skupinu QOLO je velkou ctí být u toho a pomáhat mu při jeho startu jako juniorního group leadera“.
Financování: Výzkum podpořila Grantová agentura České republiky (projekt č. 25-17712I).
Odkazy: Článek Optica
Laboratoř QOLO katedry optiky UP