Эспрессо заменил токсичный реактив в электронной микроскопии

Чтобы структуры биологических образцов были хорошо различимы под электронным микроскопом, их обрабатывают специальным окрашивающим агентом. Стандартным для этого веществом является ацетат уранила. Однако из-за соображений безопасности некоторым лабораториям запрещено использовать этот высокотоксичный и радиоактивный реактив.

Изображение водорослей, предварительно обработанных эспрессо для создания более сильного контраста. Автор: Клаудия Майрхофер — FELMI-ZFE.

Исследовательская группа из Института электронной микроскопии и наноанализа (FELMI-ZFE) Технологического университета Граца (TU Graz) нашла экологичную альтернативу — обычный эспрессо.

Изображения образцов, обработанных кофе, оказались такого же высокого качества, как и снимки сравнительных образцов, подготовленных с ацетатом уранила. Результаты работы опубликованы в журнале Methods.

Кофейные пятна как источник вдохновения

Идея использовать эспрессо в качестве окрашивающего агента пришла мне в голову, когда я увидела круглые высохшие пятна в использованных кофейных чашках, — говорит Клаудия Майрхофер, ответственная за ультрамикротомию в институте.

Во время подготовки она нарезает образцы тканей на тончайшие срезы и фиксирует их на держателях. Окрашивание — последний этап перед исследованием под электронным микроскопом.

Первые тесты показали, что кофе окрашивает биологические образцы и усиливает контраст, — отмечает Майрхофер.

Вместе с руководителем группы Ильзе Летофски-Папст и студентом-выпускником Робертом Зандонеллой Майрхофер исследовала, насколько хорошо эспрессо работает в прямом сравнении с ацетатом уранила. В идентичных условиях они обработали ультратонкие срезы митохондрий различными окрашивающими агентами и оценили качество микроскопических изображений с помощью специального программного обеспечения для анализа.

Эспрессо обеспечил сравнительно очень хорошие значения контрастности, в некоторых случаях они были даже лучше, чем с ацетатом уранила, — объясняет Майрхофер.

Требуются дополнительные испытания

Наши результаты показывают, что кофе является серьёзной альтернативой ацетату уранила. Однако для широкого применения в электронной микроскопии в науках о жизни всё ещё необходимы дальнейшие исследования на различных типах тканей, — заключает Летофски-Папст.

Это открытие может значительно удешевить и обезопасить исследования в области биологии и медицины, особенно в лабораториях с ограниченным доступом к опасным химикатам. Интересно, что кофеин, содержащийся в эспрессо, вероятно, не является ключевым компонентом для окрашивания — аналогичные свойства могут проявлять и другие натуральные вещества с высоким содержанием полифенолов.