इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवियों के लिए रंग लाना एक मुश्किल समस्या है। यह बहुतायत से कहा जा सकता है कि रंग उस पैमाने पर मौजूद नहीं है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा नकल की गई चीजें दृश्यमान प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से छोटी होती हैं। लेकिन इसने वैज्ञानिकों को कोशिश करने से नहीं रोका है, या कम से कम इसे विकसित करने की तकनीक विकसित की है।
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कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के वैज्ञानिकों द्वारा सेल में एक लेख में वर्णित नवीनतम, जैविक संरचनाओं के लिए कृत्रिम रंग देता है, जो कोशिकाओं के भीतर संरचनाओं और कार्यों को बेहतर ढंग से समझने में हमारी मदद कर सकता है। वे कार्बनिक सामग्री पर इस पद्धति का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति हैं, जो तीन रंगों तक मेल खाते हैं और बनाते हैं, एक उदाहरण में, एक गोलगी क्षेत्र हरा और एक प्लाज्मा झिल्ली लाल दिखाई देता है।
"यह पारंपरिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में बहुत सी अतिरिक्त जानकारी जोड़ता है, " स्टीफन एडम्स, पेपर के प्रमुख लेखक कहते हैं। "हमें उम्मीद है कि यह एक सामान्य तकनीक होगी जो लोग किसी भी अणु के इस उच्च रिज़ॉल्यूशन मैपिंग के लिए उपयोग करेंगे, वास्तव में, जो वे चाहते हैं।"
चूंकि इस तरह की तकनीकें छवियों के संकल्प को आगे बढ़ाती हैं, यह वैज्ञानिकों को स्वयं कोशिकाओं के अंदर झांकने की अनुमति दे सकता है, और उनके भीतर के निकायों की अधिक विस्तार से पहचान कर सकता है। एक पारंपरिक, प्रकाश-आधारित माइक्रोस्कोप के तहत, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में कुछ छोटी छवि बनाना असंभव है, जो माइक्रोस्कोप का उपयोग करता है, जो लगभग 250 नैनोमीटर है, उत्तर पश्चिमी विश्वविद्यालय में सेल और आणविक जीव विज्ञान के एक सहयोगी प्रोफेसर ब्रायन मिशेल बताते हैं। "यह एक बहुत बड़ा क्षेत्र है, इसलिए यदि आप यह कहना चाहते हैं कि यह वास्तव में महत्वपूर्ण प्रोटीन है जिसे आपने पाया है कि यह झिल्ली के अंदर या झिल्ली के बाहर है, तो यह कहना मुश्किल है कि जब आप नहीं कर सकते हैं उस 250 एनएम रिज़ॉल्यूशन से नीचे उतरें, ”वह कहते हैं।
इस बीच, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा उत्पन्न काले और सफेद चित्रों में एक समान समस्या होती है: जबकि रिज़ॉल्यूशन गुंजाइश बहुत बढ़िया है, एक ग्रे स्केल पर विभिन्न सेलुलर संरचनाओं के बीच अंतर करना मुश्किल हो सकता है।
उपयोग की जाने वाली तकनीक एडम्स एंड कंपनी प्रकाश माइक्रोस्कोपी के संयोजन की तरह है, जो वस्तुओं के प्रकाश को उछाल देती है, और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, जो वस्तुओं के इलेक्ट्रॉनों को उछाल देती है। सबसे पहले, वे प्रकाश माइक्रोस्कोप-जनित छवि का उपयोग करते हैं ताकि वे उन संरचनाओं की पहचान कर सकें जिन्हें वे उजागर करना चाहते हैं। वे दुर्लभ पृथ्वी धातु की एक छोटी राशि का परिचय देते हैं, और इसके साथ संरचना को ओवरले करते हैं। फिर वे इसे एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के अधीन करते हैं।
जब माइक्रोस्कोप ऊतक पर इलेक्ट्रॉनों को आग लगाता है, तो कुछ सही से गुजरता है, और अन्य मोटे या भारी सामग्री से टकराते हैं और वापस एक्स-रे की तरह बढ़ते हैं। कुछ ने दुर्लभ पृथ्वी धातु पर प्रहार किया, और वहां एक इलेक्ट्रॉन को विस्थापित किया, जिससे यह बाहर उड़ गया; साथ में थोड़ी सी ऊर्जा आती है, जो विशेष रूप से उपयोग की जाने वाली धातु के लिए विशिष्ट है, और यही उनका माइक्रोस्कोप माप रहा है। तकनीक को इलेक्ट्रॉन ऊर्जा हानि स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है।
एडम्स ने गोल्गी कॉम्प्लेक्स, प्लाज्मा झिल्ली पर प्रोटीन और यहां तक कि मस्तिष्क में सिनेप्स पर प्रोटीन जैसे कोशिका संरचनाओं की नकल की है। "कई जैविक प्रयोगों के लिए, यह उपयोगी है कि वास्तव में ये प्रोटीन कहां हैं, या जहां यह विशेष अणु कोशिका में है, और यह क्या कर रहा है, यह देखने के लिए बहुत उच्च बढ़ाई है।" "यह अक्सर आपको एक विचार देता है कि फ़ंक्शन क्या है।"
यह सिर्फ अकादमिक नहीं है, मिशेल बताते हैं। किसी कोशिका के अंदर क्या हो रहा है, यह जानना रोग के निदान और उपचार में उपयोगी हो सकता है।
"यदि आपके पास एक प्रोटीन है, जो कहते हैं, कुछ सेलुलर उपप्रकार को स्थानीयकृत करता है ... और शायद उस बीमारी की स्थिति में प्रोटीन वहां नहीं जाता है जहां इसे जाना चाहिए था, " मिशेल कहते हैं। "प्रोटीन के स्थानीयकरण को देखकर, आप कहते हैं, 'हे, यह प्रोटीन वह नहीं जा रहा है, जहां यह माना जाता है, कि शायद यह तंत्र के अंतर्निहित है कि सेल जिस तरह से काम करना चाहता है, वह काम नहीं कर रहा है और इस बीमारी को क्यों कम कर सकता है जो करता है वही करता है। '' ''
सेल लेख केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से रंग कल्पना प्रदान करने का प्रयास नहीं है। एक अन्य सहसंबंधी प्रकाश इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी है, जो एक सूक्ष्मदर्शी छवि के साथ फ्लोरोसेंट अणुओं के साथ एक प्रकाश माइक्रोस्कोप छवि में सेल संरचनाओं का पता लगाता है, फिर उन्हें इमेज करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करता है, और दो छवियों को ओवरले करता है। एक और इम्युनोगोल्ड लेबलिंग है, जो सोने के कणों को एंटीबॉडी से बांधता है, और जो तब सोने की घनत्व के कारण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि में दिखाई देते हैं। लेकिन प्रत्येक की अपनी समस्या है: पूर्व में दो अलग-अलग छवियों की आवश्यकता होती है, अलग-अलग सूक्ष्मदर्शी से, सटीकता को कम करना; और बाद वाला अस्पष्ट धुंधला दे सकता है।
अगस्त में निधन हुए नोबेल पुरस्कार विजेता रसायनज्ञ रोजर त्सिएन का नाम रखने के लिए यह पेपर आखिरी था। सेलियन को जेलीफ़िश से एक फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उपयोग करने के लिए सेलुलर संरचनाओं को रोशन करने के लिए सबसे अच्छा जाना जाता था।
एडम्स कहते हैं, "[यह पेपर] लगभग 15 साल के काम की परिणति थी, इसलिए मुझे लगता है कि यह एक और विरासत है।" "यह आशा है, कि यह नए विचारों और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और इसकी उपयोगिता में सुधार के नए तरीकों को आगे बढ़ाने जा रहा है।"
