Page 10 - XXIII_Studencka_Sesja_Plakatowa
P. 10
Gęstość optyczna żywych tkanek i komórek jest porównywalna z gęstością wody, dlatego obserwacja tego typu obiektów w polu
Wydział Fizyki, jasnym wymaga odpowiedniej preparacji. Nowoczesne metody mikroskopii, takie jak technika kontrastu fazowego, pozwalają
Astronomii znacznie poprawić jakość otrzymywanego obrazu. Mikroskopia fluorescencyjna, dzięki wykorzystaniu barwników, które posiadają
zdolność do wybiórczego wiązania się z elementami komórki, umożliwia m.in. obserwacje zmian związanych z
i Informatyki
nieprawidłowościami w morfologii i funkcjonowaniu komórek.
Stosowanej
Mikroskopia optyczna jasnego pola Mikroskopia kontrastu fazowego Mikroskopia fluorescencyjna
II Pracownia
Fizyczna
Mikroskopia optyczna jasnego pola jest najbardziej Mikroskopia kontrastu fazowego, której ogromną Mikroskopia fluorescencyjna to technika
podstawową techniką mikroskopii w świetle zaletą jest brak konieczności barwienia próbki (co mikroskopii, w której określone elementy budowy
przechodzącym, która polega na oświetleniu często wiąże się z uszkodzeniem i śmiercią komórek znakowane są poprzez dołączenie do nich
preparatu wiązką skolimowanego światła białego. komórek), opiera się na występowaniu niewielkich fluoroforu. Jest to cząsteczka fluorescencyjna, która
XXIII Obserwowany obraz tworzy się dzięki różnicy w zmian fazy promieni świetlnych, spowodowanych pochłania światło o jednej długości fali i emituje
pochłanianiu światła przez poszczególne elementy
światło o innej, niższej długości. Sygnał od cząsteczki
różnicami grubości i współczynników załamania
Studencka preparatu. Ze względu na to, że większość komórek światła w różnych fragmentach preparatu. Zmiany te fluorescencyjnej uzyskuje się poprzez oświetlenie
Sesja (oraz ich organelli) jest przezroczysta, istotnym zostają następnie przełożone na zmiany w próbki przy długości fali wzbudzenia i użycie filtrów
problemem w tej technice jest obserwowanie
jasności/intensywności obserwowanego
do zbierania emitowanego światła.
Plakatowa niewielkich różnic w kontraście poszczególnych światła [2].
elementów [1]. Stosowanym rozwiązaniem jest m.in.
barwienie preparatu.
31.05-04.06.2021
plakat nr
Julia
Nizioł 8 Rys. 2: Schematycznie przedstawiona zasada działania mikroskopu kontrastowo-
fazowego [www.easybiologyclass.com].
Budowa tego mikroskopu jest analogiczna do Rys. 3: Diagram Jabłońskiego
przykładu przedstawionego na rys. 1, pojawiają się Zjawisko fluorescencji zostało opisane przez
autor: dwa dodatkowe elementy: Aleksandra Jabłońskiego, który stworzył diagram
Julia Nizoł ilustrujący proces absorbcji światła przez cząsteczkę
▪ przesłona, która pomaga uzyskać wąski barwnika fluorescencyjnego, a następnie emisję
opiekun: stożek/pierścień światła fluorescencji podczas przejścia cząsteczki ze stanu
Nazywam się Julia Nizioł i jestem studentką III roku Bio- dr hab. ▪ płytka fazowa, pozwalająca zredukować wzbudzonego na poziom
fizyki o specjalności Fizyka Medyczna. Joanna Raczkowska Rys. 1: Schemat budowy mikroskopu optycznego [www.microbenotes.com]. wpływ promieni ugiętych. podstawowy [1].
W ramach swojej pracy licencjackiej, którą realizu-
ję pod opieką prof. Ewy Stępień, zajmuję się badaniem Wyniki
mikropęcherzyków pochodzących z hodowli komórek Słabo wybarwione struktury budujące kończynę owada, ledwo widoczne na rysunku
beta trzustki, wykorzystując do tego metodę PALS. Re- Układ eksperymentalny 5A (uzyskanym za pomocą mikroskopii jasnego pola), wyraźnie odznaczają się po
alizację tej pracy oraz poszerzanie moich zaintereso- zastosowania kontrastu fazowego (rys.5B).
wań, związanych z diagnostyką i terapią nowotworową,
zapewniła mi możliwość dołączenia do grupy badaw-
czej prof. Moskala, która pracuje nad stworzeniem no-
watorskiego Pozytonowego Tomografu Emisyjnego,
tzw. J-PET. Uczestnictwo w tym projekcie utwierdziło
mnie w przekonaniu, że wybrałam właściwy kierunek
studiów i zmotywowało do dalszej pracy oraz ciągłego
Rys. 5: Zdjęcia preparatu nr 62 dostępnego na II Pracowni Fizycznej (Pszczele odnóże, ang.Honey hind leg), wykonane mikroskopem
poszerzania swojej wiedzy. A) optycznym jasnego pola, B) kontrastowo-fazowym. W obu przypadkach powiększenie wynosi 4x.
Lubię aktywnie uczestniczyć w życiu uniwersytec- Metodą mikroskopii fluorescencyjnej otrzymano zdjęcia ludzkich fibroblastów
przedstawione na rysunkach 8 i 9. Dokonano barwienia fluorescencyjnego włókien
kim i już na pierwszym roku studiów zostałam człon-
Rys. 4: Urządzeniem, z którego korzystano był aktynowych oraz jąder komórkowych (barwniki Alexa Fluor 488 i Hoechst), co
kiem Koła Naukowego Biofizyki Molekularnej i Fizyki mikroskop IX71 firmy Olympus wyposażony w umożliwiło policzenie komórek i zbadanie proliferacji prawidłowych i
kamerę CCD i obiektywy o powiększeniu 4x, 10x,
20x i 40x. nieprawidłowych (śródmiąższowe włóknienie płuc) fibroblastów na podstawie
Medycznej, którego byłam wiceprezesem w roku aka- otrzymanych zdjęć (rys.6 i rys.7).
Możliwość umieszczenia na
demickim 2019/20. drodze optycznej światła w
Czymś bez czego nie wyobrażam sobie życia jest po- mikroskopie dodatkowych 600
elementów (np. przesłon i Prawidłowe 5 Prawidłowe
Nieprawidłowe
dróżowanie. Uważam, że każde miejsce ma swoją wła- polaryzatorów) sprawia, że 500 Nieprawidłowe
próbki mogą być badane nie 4 Rys. 8: Zdjęcia prawidłowych fibroblastów wykonane Rys. 9: Zdjęcia nieprawidłowych fibroblastów wykonane
sną, niepowtarzalną historię i związaną z nią kulturę, techniką mikroskopii fluorescencyjnej. Czas hodowli techniką mikroskopii fluorescencyjnej. Czas hodowli
tylko klasyczną techniką 400 wynosił A) 24 h, B) 72 h, C) 144 h. Powiększenie 20x. wynosił A) 24 h, B) 72 h, C) 144 h. Powiększenie 20x.
a doświadczanie tego pomaga nam się rozwijać. mikroskopii jasnego pola, ale Liczba komórek Indeks proliferacji 3 Dla prawidłowych i nieprawidłowych komórek obliczono indeks proliferacji
także mikroskopii kontrastu 300 zdefiniowany jako:
Zgadzam się z myślą C. Sagana: „Nauka to znacznie fazowego i kontrastu różnicowo- 200 2
bardziej sposób myślenia niż zbiór wiedzy.” interferencyjnego. Zmieniając 1 Indeks proliferacji = .
źródło światła oraz stosując 100 = 24 ℎ
odpowiednie filtry barwne, 24 72 144 0 24 72 144
możliwa jest również obserwacja Czas hodowli (h) Czas hodowli (h) Wynik przedstawiony na rysunku 7 pokazuje wyraźne różnice w proliferacji.
preparatów w trybie mikroskopu Rys. 6: Wykres przedstawiający zależność liczby Rys. 7: Indeks proliferacji obliczony na podstawie (1) w Dla prawidłowych fibroblastów, liczba komórek, a więc również indeks
fluorescencyjnego. fibroblastów od czasu hodowli. funkcji czasu hodowli. proliferacji rośnie wraz czasem hodowli. Komórki nieprawidłowe wykazują
odwrotną tendencję, z malejącym w czasie indeksem proliferacji.
Podsumowanie Literatura
Porównano obrazy tego samego preparatu uzyskane klasyczną techniką mikroskopii jasnego pola i mikroskopii kontrastu fazowego, a [1] W. Brutkowski, Mikroskopia konfokalna a mikroskopia szerokiego pola
także otrzymano zdjęcia prawidłowych i nieprawidłowych fibroblastów za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego. Porównano liczbę — dwa podejścia do badań przyżyciowych, Kosmos, 171-180 (2013).
komórek oraz indeks proliferacji w funkcji czasu hodowli. Wyniki pokazały dużą różnicę w liczbie komórek po 144 godzinach hodowli,
która dla zdrowych fibroblastów była ponad 3 razy większa niż w przypadku komórek nieprawidłowych. Ćwiczenie pozwoliło zapoznać się [2] Ma. Rohde, Methods in Microbiology, Volume 38, Pages 61-100 (2011).
z różnymi rodzajami mikroskopii optycznej i pokazać ogromne znaczenie nowoczesnych metod w badaniach materiałów biologicznych.
