Revolucionaran izum u kojem su kombinirana dva poznata sustava detekcije predstavljen je u časopisima Plos One i Nature Methods.

Kroz membrane živih stanica odvijaju se brojni procesi, a proteini smješteni na njihovoj površini imaju važnu ulogu u njihovu preživljavanju. Oni upravljaju izmjenama tvari između stanične unutrašnjosti i okoliša.

Tim s EPFL-a pronašao je novu metodu kojom se proteini mogu vrlo precizno brojati i promatrati na djelu.

'Membrane je važno istraživati jer su one platforme za razmjenu između stanica i njihova okoliša', rekla je dr. sc. Aleksandra Radenović, jedna od autorica rada.

Membrane su prohodne za neke vrste molekula i istovremeno neprohodne za druge čime kontroliraju kretanje kemikalija i hranjivih tvari. Proteini u membranama imaju ključnu ulogu u transferu energije, u ekspresiji gena i prijenosu hranjivih tvari u stanicama.

Novom tehnikom znanstvenici mogu precizno prebrojati proteine te pratiti njihov razvoj i kretanje. To im omogućava da istražuju kako stanice reagiraju na lijekove ili na izvanjske agense poput zagađenja te zašto se neka stanica ponaša drugačije od druge. Metoda bi također trebala olakšati promatranje reakcija matičnih stanica na mehaničke podražaje te praćenje zbivanja tijekom diobe stanica.

'U konačnici ova bi nam tehnika trebala omogućiti da razvijamo efikasnije lijekove', kaže Radenović.

Kako funkcionira nova tehnika?

Nova metoda snimanja temelji se na dvije vrlo sofisticirane tehnologije promatranja, odnosno na dva uređaja.

Prvi je mikroskop atomskih sila (AFM), instrument koji 'osjeća' površinu koju promatra pomoću igle osjetljive na slabašne sile.

Druga metoda nazvana PALM (photo-activated light microscopy) koristi podatke vrlo visoke rezolucije koji se dobivaju tzv. fluorescentnom mikroskopijom. Ova tehnologija, razvijena prije samo pet godina ostvarila je pravu revoluciju u snimanju molekula. Funkcionira na principu hvatanja svjetla koje emitiraju tijela (bilo sama od sebe ili zahvaljujući fluorescentnoj tvari – fluorokromu) na nanometarskoj skali. Kada se biološki uzorak stavi pod mikroskop, znanstvenici osvjetljavaju molekule nizom uzastopnih bljeskova. Od više prikupljenih fotografija stvara se jedna u vrlo visokoj rezoluciji koja znanstvenicima omogućuje da odrede lokacije na kojima se nalaze proteini.

Metoda AFM može vidjeti strukturu stanica na nanorazini, ali ne može prepoznati prirodu molekula u stanici. S druge strane PALM zahvaljujući bljeskovima, može pratiti molekule na njihovim putovanjima kroz stanice.

Uređaj razvijen na EPFL-u sastoji se od oba uređaja. Prvi se postavlja iznad uzorka, a drugi ispod. Tako dobivene snimke odozgo i odozdo kombiniraju se u jednu koja daje preciznu 3D vizualizaciju uzorka.

Uređaj je već pobudio veliko zanimanje stručnjaka i vodećih proizvođača mikroskopa.

Opravdala grant

Tridesetdevetogodišnja fizičarka Radenović prva je hrvatska znanstvenica koja je dobila prestižni grant što ga Europski istraživački savjet (ERC) dodjeljuje najboljim europskim znanstvenicima na početku karijere. 2010. ERC ju je izabrao između 2.873 kandidata i dodijelio joj dva milijuna eura za petogodišnji projekt iz nanotehnologije.

Rođena je u Zagrebu gdje je 1994. završila klasičnu gimnaziju. 1999. diplomirala je fiziku na PMF-u. Doktorirala je 2003. na Sveučilištu Lausanne u Švicarskoj, gdje je razvila niskotemperaturni mikroskop atomskih sila (AFM) visoke rezolucije. Nakon postdoktorata na Berkeleyu prihvatila je položaj docentice na EPFL-u u Lausanne gdje joj je dodijeljen laboratorij sa šest studenata. Njezin suprug dr. Andras Kiš također je fizičar. Ove godine njoj i njezinim kolegama Swiss National Science Foundation (SNSF) odobrio je novi grant težak dva milijuna švicarskih franaka.