Кофе заменит токсичные химикаты – ученые предложили новый подход к реагентам
Австрийские ученые предложили революционное и одновременно удивительно простое решение давней проблемы в биологической просвечивающей электронной микроскопии — использование обычного эспрессо вместо опасных и токсичных химических реагентов. Новая работа исследователей из Грацского технического университета (TU Graz) опубликована в престижном методологическом журнале Methods и уже привлекла внимание научного сообщества по всему миру, сообщает samaraonline24.ru.
Просвечивающая электронная микроскопия (TEM) является одним из ключевых инструментов для изучения клеточных структур на нанометровом уровне. Однако биологические ткани, состоящие преимущественно из легких элементов, плохо взаимодействуют с электронным пучком, из-за чего на итоговых изображениях отсутствует четкий контраст.
Кофе вместо токсичных химикатов
Для устранения этой проблемы десятилетиями в лабораториях использовали соли тяжелых металлов, в первую очередь уранилацетат — химическое соединение на основе урана, обладающее высоким уровнем эффективности, но известное своей токсичностью и радиоактивностью. Такие реагенты требуют строгого соблюдения мер безопасности, лицензирования и сложной утилизации, причем в ряде современных лабораторий их использование ограничено или запрещено.
Читайте по теме: прорыв KAIST: учёные предложили способ ускорить литий-ионную проводимость в твердотельных аккумуляторах
Команда исследователей под руководством Клаудии Майрхофер из Института электронной микроскопии и наноанализа (FELMI-ZFE) нашла вдохновение для инновационного подхода в бытовом наблюдении: на стенках чашек крепкий эспрессо оставляет плотный осадок, который, по ее предположению, может выступать в роли контрастирующего агента.
Эксперимент проводился на сверхтонких срезах тканей данио-рерио, широко используемого модельного объекта в биологических исследованиях благодаря своей прозрачности и структурной однородности. Ученые обработали образцы концентрированным эспрессо из зерен робусты и сравнили результаты с традиционным окрашиванием уранилацетатом и с применением чистой хлорогеновой кислоты — органического компонента, известного своей способностью улучшать видимость структур.
Новый способ использования кофе – выводы ученых
Визуальный и количественный анализ показал, что эспрессо обеспечивает уровень контрастности, сопоставимый с уранилацетатом, а в отдельных случаях даже превосходил его. Это означает, что отдельные клеточные структуры, включая митохондрии с их двойной мембраной, становятся на микрофотографиях четче различимыми. Роль хлорогеновой кислоты, как оказалось, тоже значительна: она способствует связыванию органических молекул с элементами ткани, усиливая эффект окрашивания.
Главным преимуществом нового метода является его безопасность и доступность. Обычный кофе не требует лицензий, специальной вентиляции, радиоактивной защиты и сложных процедур обращения, что делает его привлекательным для лабораторий с ограниченными ресурсами или строгими требованиями к безопасности. Это особенно актуально для образовательных учреждений, небольших исследовательских центров и лабораторий, где использование токсичных реагентов может быть невозможно.
Тем не менее авторы исследования подчеркивают, что пока полученные результаты стоит рассматривать как предварительные и нуждающиеся в дальнейшей проверке. В частности, требуется оценить эффективность использования эспрессо в контрастировании различных типов тканей и для исследования других биологических структур. Расширение спектра тестируемых образцов поможет убедиться в универсальности метода и позволит разработать стандартизированные протоколы для широкого применения.
Ранее на сайте «Пронедра» писали про кофе как защиту печени и почек: новое исследование китайских учёных
