Mikroskop konfokalny na Wydziale Farmaceutycznym

Na ten sprzęt naukowcy UMW czekali z niecierpliwością. Nowoczesny mikroskop konfokalny, który stanął w Katedrze i Zakładzie Biologii Molekularnej i Komórkowej UMW, otwiera zupełnie nowe możliwości badawcze. Będzie służył nie tylko badaczom Wydziału Farmaceutycznego, ale całej społeczności UMW, a także projektom międzynarodowym.

Gratulując  utworzenia Pracowni Wysokorozdzielczej Mikroskopii Konfokalnej w Katedrze i Zakładzie Biologii Molekularnej i Komórkowej, rektor UMW prof. Piotr Ponikowski podkreślał właśnie aspekt interdyscyplinarnej współpracy w ramach uczelni.

– Pani profesor Julita Kulbacka ma magiczną moc przyciągania młodych ludzi i wierzę w to, że zwłaszcza oni będą mieli możliwość korzystania z tego nowoczesnego sprzętu do swoich badań – powiedział rektor UMW podczas uroczystego otwarcia pracowni 29 października br.

Kierownik Katedry i Zakładu Biologii Molekularnej i Komórkowej, prof. dr hab. inż. Julita Kulbacka, także zachęcała do współpracy i eksploracji możliwości, jakie niesie ze sobą nowa technologia.

– Poza szeroką gamą nowych możliwości obrazowania biologicznego, tak innowacyjny sprzęt z pewnością zwiększy atrakcyjność UMW na krajowej i międzynarodowej arenie badawczej. Jestem przekonana, że będzie to miejsce, w którym zrodzi się wiele wspólnych projektów oraz innowacyjnych pomysłów, przekutych na dobre publikacje i granty – podkreśla prof. Julita Kulbacka.

Unikalne połączenie

Sercem pracowni jest mikroskop ZEISS LSM 980 z Airyscan 2 – pierwszy taki mikroskop konfokalny wysokorozdzielczy na UMW. Kosztował ponad 3,2 mln zł i został zakupiony ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach dotacji na inwestycje związane z działalnością naukową. Dodatkowo, dzięki wsparciu dziekana Wydziału Farmaceutycznego, prof. Marcina Mączyńskiego, udało się zmodernizować pomieszczenie pracowni, aby zagwarantować optymalne warunki pracy aparatury.  

– Kilka systemów LSM980 już pracuje w Polsce, ale nasz model jest unikalny w zakresie połączenia swoich możliwości – tłumaczy prof. Julita Kulbacka. –  Po pierwsze, jest wyposażony w  detektor Airyscan 2 dający w każdej sytuacji wzrost czułości detekcji sygnałów w porównaniu do tradycyjnego mikroskopu LSM, od 4 do 8 razy. Na detektorze Airyscan 2 mamy możliwość uzyskiwania rozdzielczości 120 nm, natomiast po dekonwolucji zniżamy się do 90 nm. Przede wszystkim mamy bardzo dobrą prędkość akwizycji obrazu w przy rozdzielczości 140 nm, a mianowicie do 47 klatek na sekundę. Ponadto mamy dostępne funkcje analizy dynamiki Dynamic Profiler, co daje możliwość analizy stężeń, dyfuzji i kierunków przepływu w oparciu o techniki pochodne do FCS, w tym, co jest unikalne, czyli np. na preparatach tkankowych. Dodatkowo mikroskop wyposażony jest w laser 730 nm, czyli mamy możliwość stosowania fluorochromów nowej generacji pracujących w zakresie bliskiej podczerwieni co jest niezwykle przydatne w diagnostyce. Posiadamy również system AI Sample Finder, wspomagany uczeniem maszynowym, co znacznie ułatwiający ustalanie miejsca pracy na preparacie.

Szeroka gama badań

Jak wyjaśnia prof. Julita Kulbacka, mikroskop konfokalny z modułem do rejestracji obrazów z wysoką rozdzielczością pozwala na obrazowanie szerokiej gamy preparatów z hodowli in vitro i in vivo, a wraz z zastosowaniem barwników fluorescencyjnych. Sprzęt wykorzystywany będzie we wszechstronnych badaniach zarówno materiału tkankowego jak i komórkowego. Badania z zakresu morfologii komórki oraz biologii molekularnej prowadzone w Katedrze i Zakładzie Biologii Molekularnej i Komórkowej wymagają wnikliwej analizy lokalizacji poszczególnych organelli, molekuł, obserwacji zmian w nich zachodzących oraz oddziaływań międzykomórkowych.

– Zakres badań prowadzonych z wykorzystaniem mikroskopu konfokalnego jest bardzo szeroki,  począwszy od linii komórkowych, przez tkanki aż po skrawki organów czy roślin – mówi szefowa Katedry i Zakładu Biologii Molekularnej i Komórkowej UMW. – Mikroskopia konfokalna pozwala na obserwacje przyżyciowe oraz preparatów utrwalonych. Techniką najczęściej stosowaną do obrazowania konfokalnego jest barwienie immunofluorescencyjne, wykorzystujące szerokie spektrum fluorochromów skoniugowanych z przeciwciałami lub markerów genetycznych m.in. białka GFP. Mikroskopia konfokalna pozwala na obrazowanie trójwymiarowych struktur, tj. błony komórkowe, cytoszkieletu, organelli komórkowych. Teraz do obrazowania konfokalnego włączmy wysoką rozdzielczość co pozwoli na dokładniejsze obserwacje. 

Pracownia powstała na Wydziale Farmaceutycznym przy Katedrze i Zakładzie Biologii Molekularnej, ale w założeniu będzie służyć naukowcom z UMW innych jednostek naukowych Wrocławia. Liczne ośrodki badawcze na świecie współpracujące z UMW, poparły wniosek grantowy naszej uczelni. Są to m.in.: Vilnius Gediminas Technical University oraz Vytautas Magnus University (Litwa), Old Dominion University (USA), University of Lorraine, Institute of Pharmacology and Structural Biology (Francja), a także Institute of Cancer Research (UK).

– Każda zainteresowana badaniami osoba będzie miała dostęp do pracowni – zapewnia prof. Julita Kulbacka. – Pracownią opiekuje się dr inż. Nina Rembiałkowska oraz dr Anna Szewczyk, które chętnie odpowiedzą na pytania, jak się przygotować do eksperymentu, jak przygotować preparaty i co jest do tego potrzebne, oraz jak dobrać odpowiednie fluorochromy, aby uzyskać odpowiedź na to, czego badacz oczekuje od takiego obrazowania. Pracownia będzie miała swój regulamin funkcjonowania, który niebawem udostępnimy na stronie naszej jednostki.

Zakup mikroskopu został dofinansowany ze środków budżetu państwa w ramach umowy nr 7429/IA/SP/2023 z dnia 1.08.2023 r. na realizację projektu pn. "Wysokorozdzielcza Mikroskopia Konfokalna". 

Fot. Tomasz Walów