Tuesday, 14 July 2009

Ακτινοβόλα πληροφορία

Η ανθρώπινη όραση, παρ’ όλες τις τέρψεις και τους φόβους που μας προσφέρει, διαθέτει μόνο έναν τρόπο για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τη ζωή: κύτταρα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα προσλαμβάνουν φωτόνια, τα οποία εν συνεχεία ο εγκέφαλος μεταφράζει σε εικόνα. Σε ό,τι αφορά, όμως, την παρατήρηση δομών πολύ μικρών για να αναλυθούν από τον οφθαλμό, οι οποίες ανακλούν τόσο λίγα φωτόνια που δεν ανιχνεύονται από αυτόν, η μικροσκοπία πρέπει να αναλάβει τα ηνία. Οι εικόνες που παρατίθενται σε αυτό το άρθρο βραβεύθηκαν στο διαγωνισμό Ψηφιακής Απεικόνισης Olympus BioScapes, ο οποίος διεξήχθη το 2007, τόσο για την τεχνική τους αξία όσο και για την αισθητική τους, και είναι αντιπροσωπευτικές της οπτικής μικροσκοπίας υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιείται πλέον στη βιολογική έρευνα.

Είτε την αποκαλέσουμε αναγέννηση είτε επανάσταση, αυτή βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη στο πεδίο της οπτικής μικροσκοπίας. «Παλέτες» χρωμάτων εναλλάσσονται καθώς οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέους ιχνηθέτες φθορισμού και νέες γενετικές τεχνικές τις οποίες ενσωματώνουν σε δείγματα, ανοίγοντας διάπλατα τις πόρτες στην ανακάλυψη. Για παράδειγμα, οι ερευνητές των οποίων η εικόνα έλαβε φέτος το πρώτο βραβείο χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική, που καλείται «Brainbow», προκειμένου να προσδώσουν διαφορετικό χρώμα σε κάθε νευρώνα του εγκεφάλου ενός ποντικού. Η μέθοδός τους δίνει τη δυνατότητα να εντοπίζουν μεμονωμένους νευράξονες μέσα σε έναν νευρωνικό σωρό τεράστιας πολυπλοκότητας και να χαρτογραφούν τα εγκεφαλικά κυκλώματα με τρόπο που ήταν αδύνατος με προηγούμενες απεικονιστικές τεχνικές.

Αλλά και η ακρίβεια των εργαλείων μεταβάλλεται. Μεμονωμένες πρωτεΐνες μπορούν να επισημανθούν προκειμένου να παρατηρηθεί πώς κινείται ένα μόριο, ενώ οι μικροσκοπικές λεπτομέρειες της κυτταρικής διαίρεσης και διαφοροποίησης μπορούν να καταγραφούν σε πραγματικό χρόνο. Οι ερευνητές με τα μικροσκόπιά τους μπορούν είτε να σαρώσουν γρήγορα ένα δείγμα, με παχιές «πινελιές φωτός», ώστε να συλλάβουν βραχύβια συμβάντα, είτε πιο αργά, με λεπτές «πινελιές φωτός», ώστε να παρατηρήσουν ένα κομμάτι ζωντανού ιστού με απαράμιλλη λεπτομέρεια. Και χάρη στις νέες καινοτομίες στην τεχνολογία των μικροσκοπίων, το χάσμα μεταξύ ταχύτητας και ανάλυσης της απεικόνισης εξακολουθεί να στενεύει.

Επειδή πλέον μπορούμε να βλέπουμε και τις μικρότερες βιολογικές δομές χρησιμοποιώντας πλήθος τεχνικών και να χειριζόμαστε τις τεράστιες ποσότητες της προκύπτουσας πληροφορίας, δημιουργούμε ένα πανίσχυρο αρχείο των «μύχιων» της ζωής «προσβάσιμο» σε όλους και πλήρες νοήματος για όσους κατανοούν τις λεπτομέρειές του.
Scientific American

No comments: