Aallon ja Karoliinisen instituutin tutkijat kehittivät dna:han perustuvan mikroskopiamenetelmän, joka ei tarvitse lainkaan optiikkaa
![Voronoi Mona Lisa](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/o_288w_ah_n/public/2019-09/voronoimonalisa2.png?itok=-J4qSCK4)
Aalto-yliopiston ja Tukholman Karoliinisen instituutin tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen mikroskopiamenetelmän, jolla nähdään, missä solujen tai kudosnäytteiden kiinnostavat molekyylit sijaitsevat – ilman optiikkaa. Toisin kuin tavanomaiset mikroskopiatekniikat, dna-mikroskopiaksi kutsuttu menetelmä ei perustu valoon vaan dna:n sekvensointiin ja tietokonealgoritmiin. Menetelmän uskotaan yleistyvän laajasti, koska se on monissa tilanteissa paljon perinteistä optista mikroskopiaa helppokäyttöisempi.
"Tekniikalla on suuri potentiaali solutason ilmiöiden tutkimuksessa, ja se myös osoittaa, miten monipuolisesti dna-nanoteknologian menetelmiä voidaan soveltaa. Nanomittakaavan ohjelmoitava materiaali ja tehokkaat algoritmit ovat vahva yhdistelmä”, sanoo professori Pekka Orponen, joka on yksi artikkelin kirjoittajista.
Kehitetty menetelmä mahdollistaa esimerkiksi useiden kohdemolekyylien samanaikaisen etsinnän yhdellä kuvantamisella laajalta näytealueelta, kuten erilaisten vasta-aineiden löytämisen yksittäisen solun pinnalta. Tämän ansiosta voidaan esimerkiksi tutkia, miten tällaiset ”mikroympäristöt” vaikuttavat solun elinkaareen tai sairauden kehittymiseen. Perinteisessä mikroskopiassa kohdemolekyylit täytyy havaita yksi tai enintään muutama kerrallaan, mikä on hidasta ja hankalaa.
Kehitetyssä dna-mikroskopiassa solu- tai kudosnäyte yhdistetään yksijuosteisiin dna-pätkiin, jotka kiinnittyvät tutkittaviin molekyyleihin. Jos halutaan tutkia esimerkiksi tiettyä proteiinia, lyhyitä dna-pätkiä käytetään tämän proteiinin sitomiseen. Näitä dna-tunnistajapätkiä voidaan paikallisesti monistaa ja yhdistää pareiksi entsyymien avulla. Tällöin syntyviin pidempiin dna-juosteisiin tallentuu tietoa kohdemolekyylien sijainnista toisiinsa nähden.
Kun pidemmät dna-juosteet on kasvatettu, dna-jonoihin tallentunut nanotason informaatio molekyylien keskinäisestä sijainnista voidaan lukea modernilla dna-sekvensointitekniikalla. Tutkimuksessa kehitettiin tehokas tietojenkäsittelymenetelmä, jonka avulla tästä tiedosta voidaan rekonstruoida tarkka kuva siitä, miten kohdemolekyylit ovat jakautuneet koko näytteen alueella.
Artikkeli julkaistiin arvostetussa PNAS-tiedejulkaisussa.
Tutkimusta ovat rahoittaneet ruotsalaiset Åke Wibergin säätiö sekä Knut ja Alice Wallenbergin säätiö sekä Suomessa Suomen Akatemia.
![Professori Pekka Orponen](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/o_567w_ah_n/public/2019-08/pekka_orponen_aalto_university_by_lasse_lecklin_05.jpg?itok=BCq5lZ8i)
Tekniikalla on suuri potentiaali solutason ilmiöiden tutkimuksessa, ja se myös osoittaa, miten monipuolisesti dna-nanoteknologian menetelmiä voidaan soveltaa, sanoo professori Pekka Orponen.
Lisätiedot
![Pekka Orponen](https://acris.aalto.fi/ws/portalfiles/portal/3071330/1165186_x_512.jpg)
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
![Emeritusprofessori Raimo Kantola](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/2_3_288w_125h_d/public/2024-08/Raimo_Kantola_photo_by_Anni_Hanen_05.jpg?h=bec78c74&itok=mvogupOT)
Raimo Kantola in Memoriam
Emeritusprofessori Raimo Kantola keskittyi viimeisimpinä professorivuosinaan erityisesti 5G:n kehityksen ja tietoturvan tutkimukseen. Hän menehtyi yllättäen 69-vuoden iässä 26. elokuuta 2024.![Metsähovi 50 vuotta](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/2_3_288w_125h_d/public/2024-02/mets%C3%A4hovi%2050%20-%20news%20main%20image%201640x820%202-1_0.png?h=f1ecdddc&itok=Fc7WCp6e)
Tähtitiistai-luentosarja tuo tähtieteen lähelle jokaisen arkea
Kaikille avoimessa Tähtitiistait-luentosarjassa pääset kuulemaan muun muassa levottomien mustien aukkojen tutkimuksesta, maapallon kokoisista teleskoopeista, ja mitä historiallinen 50-vuotinen aurinkotutkimus voi kertoa meistä itsestämme ja tulevaisuudestamme maapallolla. Luentosarja järjestetään syksyllä 2024 verkossa sekä paikan päällä Otaniemessä. Tervetuloa!![Väitöskirjatutkija Xinyi Tu XR-lasit päässään](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/2_3_288w_125h_d/public/2024-08/_Xinyi-%286%29_edited.jpg?h=e5aec6c8&itok=WxBNrWN2)
Teollisuus 5.0 on ihmiskeskeisyyden vallankumous – viisi asiaa, jotka meidän tulisi tietää siitä
Uudet teknologiat tekevät teollisuuden toiminnoista entistä älykkäämpiä ja joustavampia, mistä hyötyvät myös yhteiskunta ja työntekijät, sanoo väitöskirjatutkija Xinyi Tu.![Illustration where a fetus is inside a water bubble.](/sites/g/files/flghsv161/files/styles/2_3_288w_125h_d/public/2024-08/01-copy.jpg?h=c4fe76ce&itok=-_8_VneA)