Методика сканирующей электронной микроскопии (отличной от привычной оптической) является одной из самых эффективных в биологии, но она имеет существенные недостатки. Главный из них — это необходимость убить живой организм и высушить его, прежде чем исследовать при помощи такого рода микроскопа. Это обусловлено тем, что технология СЭМ работает только в вакууме (последний необходим, чтобы предотвратить рассеяние электронного пучка и искажение получаемой картинки).
Теперь же международная команда исследователей предложила вполне очевидный, но почти гениальный способ обойти необходимость убивать изучаемое животное. Учёные решили облачать существ в "нанокостюм" из особого материала. Он позволит изучать организмы в динамике и делать это без потери высокого разрешения снимков.
Новое исследование заключалось в разработке оптимального способа нанесения очень тонкого прозрачного покрытия на исследуемый объект, которое предотвращает обезвоживание (которое происходит в вакууме) и позволяет организму оставаться в первозданном виде даже во время электронного сканирования.
Для биологии это очень важный шаг, поскольку рассмотрение высушенного образца не позволяло ранее изучить многие аспекты анатомии и жизнедеятельности организма. А новая методика поможет изучить не только строение тела подопытного, но и даже проследить за некоторыми важнейшими процессами, такими как питание и спаривание.
Покрытие, которое использовали исследователи в качестве нанокостюма, состоит из искусственного материала, имитирующего природное внеклеточное вещество.
Команда изготовила раствор, состоящий из поверхностно-активного вещества полиоксиэтиленсорбитан монолаурата, также известного как TW20, и подвергла его воздействию плазмы и пучков электронов, что привело к полимеризации и образованию плёнки.
В результате получилось очень тонкое покрытие (около 50-100 нанометров), которое позволило насекомым выжить до двух часов в высоком вакууме. Помимо того, что нанокостюм из TW20 предотвратил обезвоживание у организмов, он также защитил их от повреждений, которые мог бы нанести электронный пучок.
Учёные провели эксперимент с исследованием нескольких видов насекомых через сканирующий электронный микроскоп и сообщили, что снимки получились настолько же чёткими, как и при исследовании без использования нанокостюмов (при том что последние позволили большинству животных выжить).
Также авторы исследования отмечают в своей статье, опубликованной в журнале Proceedings of The Royal Society B, что покрытие оставалось в первоначальном состоянии до завершения сканирования (мягким внутри и жёстким снаружи) даже при условии, что насекомые активно двигались.
Кроме всего прочего, нанокостюмы очень легко наносить: нужно просто обмакнуть насекомое в раствор или уронить на него каплю TW20, после чего вытереть излишки.
Сейчас исследователи пытаются выяснить, настолько ли безопасен нанокостюм, как кажется на первый взгляд. Возможно, он причиняет больше вреда, чем пользы, и, к примеру, приводит к повреждению ДНК исследуемых существ.
