محققان دانشگاه Bochum با تلفیق دو تکنیک میکروسکوپی توانستند چگونگی توزیع پروتئین‌ها در سطح غشا و محیط داخل سلولی را در ابعاد نانومتر نشان دهند. این تکنیک برای سلول‌های زنده نیز کاربرد دارد. مطالعاتی از این دست می‌تواند در رابطه با چگونگی متاستاز سلول‌های سرطانی و یا حتی چگونگی دست‌یابی به حداکثر اثربخشی داروها کمک‌کننده باشند.
کمپلکس‌های پروتئینی با اندازه کم‌تر از ۲۵۰ نانومتر را نمی‌توان با کمک تکنیک میکروسکوپ‌نوری به‌درستی مورد بررسی قرار داد. برای یافتن راهی در این راستا محققان دانشگاه Bochum، دو تکنیک (Stimulated Emission Depletion Microscopy(STED و (Scanning Ion Conductance Microscopy(SICM را با یک‌دیگر تلفیق کردند.
میکروسکوپ STED محققان را قادر می‌سازد تا توزیع پروتئین‌ها را در وضوح بالا مورد آنالیز قرار دهند. تکنیک SICM نیز در انالیز غشای سلولی در وضوح بالا بسیار کارآمد است. هم‌چنین محققان توانستند توزیع اکتین که یک پروتئین داخل سلولی است را به یک نانوساختار متعلق به غشای سلولی مرتبط سازند.
مطالعات انجام گرفته توسط این تیم تحقیقاتی اولین قدم در جهت آنالیز ساختارغشایی در رزونانس‌های بالا، تشکیلات بیوشیمیایی سلول و ساختار غشایی پیرامون آن محسوب می‌شود.
نقش غشای سلولی
غشای سلولی، یک لایه چربی است که سلول را احاطه کرده و سلول را از محیط پیرامونش جدا می‌کند. غشای سلولی غنی از پروتئین‌هایی است که سلول به‌کمک آن‌ها می‌تواند با محیط پیرامون خود ارتباط برقرارکند. به‌گفته دکترHapple: «نحوه قرارگیری پروتئین‌ها در غشای سلولی، نحوه تغییر موقعیت آن‌ها و هم‌چنین نحوه سازماندهی این تغییرات هنوز به‌طور کامل شناخته نشده است.»
پروتئین‌های غشای سلولی همانند خود غشا نقش کلیدی در پروسه‌هایی مانند ترمیم، تکامل و یا حتی متاستاز سلول‌های سرطانی دارند. بسیاری از محققان از این پروسه‌ها تحت‌عنوان مهاجرت سلولی یاد می‌کنند. اگرچه مهاجرت سلولی بسته به نوع سلول، می‌تواند اشکال مختلفی داشته‌باشد اما آن‌چه میان همه آن‌ها مشترک است این است که در همه آن‌ها افزایش در اندازه غشا در جهتی که سلول حرکت می‌کند رخ می‌دهد.
اثرات متقابل بین پروسه‌های بیوشیمیایی و بیوفیزیکی در سطوح مولکولی هنوز جزو مجهولات است و هیچ تکنیکی برای بررسی این پروسه‌های دینامیک وجود ندارد. در انتها، محققان نتایج به‌دست آمده از مطالعه را به‌کمک ابزارهای مختلفی ضبط کردند، بنابراین امیدوارند که بتوانند آنالیزهای جدیدتر و دقیق‌تری را به‌کمک این تکنیک انجام دهند.
