Pozorovat vnitřek živých buněk půjde díky tuzemským vědcům snadněji než dosud. Pětičlenný tým výzkumníků z Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích vyvinul unikátní optický mikroskop, který se umí pomocí speciálních algoritmů "podívat" do buněk zevnitř a zobrazit je trojrozměrně.

Přístroj přináší významné zjednodušení dosavadních metod mikroskopického pozorování buněk. Při využití stávajících způsobů musí výzkumníci buňky vždy předem upravit: například je obarvit nebo rozřezat na tenčí části. Zařízení tuzemských badatelů se bez takových zásahů obejde a přitom dosahuje srovnatelných výsledků.

"Struktura živé buňky se dosud nesledovala jinak než bez její dřívější modifikace, my ji umíme sledovat v jejím původním stavu," vysvětluje zástupce ředitele Ústavu komplexních systémů na Jihočeské univerzitě Dalibor Štys, který kolektiv vědců stojící za přístrojem vedl.

Mikroskop přitom z hlediska konstrukce není nijak složitý. Obsahuje "pouze" objektiv, světlo, stojánek na vzorky a digitální kameru. "Technicky náš mikroskop výjimečný není, jeho unikátnost spočívá ve zpracování pořízených snímků," přibližuje Štys.

Kamerou nasnímané obrazy buňky z několika různých míst totiž putují do speciálně navrženého programu, který je mezi sebou porovnává a hledá jejich společné části. "Díky tomu zjistíme, kde se objekty v buňce nacházejí, a zobrazíme je trojrozměrně," říká Štys. Jde podle něj o snazší způsob, jak získat obraz zkoumané buňky, než jaký využívají například fluorescenční mikroskopy. Autoři mikroskopu prozatím vyvinuli tři prototypy a hledají výrobce a distributora, kteří by pomohli s jeho dalším rozšířením. Na přístroji přitom tým badatelů začal pracovat před 10 lety. Sám Štys si během vývoje odskočil do vysoké politiky. V úřednické vládě Jiřího Rusnoka zastával post ministra školství. "Na výzkum mi zbyl čas pouze o víkendech a staral jsem se jen o koncepční věci," poznamenává.

Větší díl práce tak připadl na jeho manželku Renatu Rychtaříkovou, která připravila algoritmy pro zpracování snímků z mikroskopu. "Teď nás nejvíce brzdí výpočetní výkon počítačů," přiznává Rychtaříková. Zpracování jednoho experimentu trvá prý i několik dní.

O širokém uplatnění mikroskopu ale nepochybuje. Lze jej využít všude, kde se pracuje s buňkami, tedy například v medicíně, farmakologii nebo také v materiálovém inženýrství − konkrétně u nanotisku. "Mikroskop je vhodný jako nástroj kontroly kvality polymerních struktur," říká Rychtaříková. Dosud se podle ní k tomu využívaly mikroskopy buď příliš velké, nebo moc drahé.

jarvis_59c15eda498e27ac056e7b08.jpeg
Přístroj přináší významné zjednodušení dosavadních metod mikroskopického pozorování buněk.
Foto: Jihočeská univerzita
jarvis_59c15eda498e27ac056e7b0c.jpeg
Přístroj přináší významné zjednodušení dosavadních metod mikroskopického pozorování buněk.
Foto: Jihočeská univerzita