דרך חדשה זו להסתכל על תאים מחוללת מהפכה בביוכימיה.
לפני המצאת מיקרוסקופיה קריו-אלקטרונים, שזיכתה את הביוכימאים ז'אק דובושט, יואכים פרנק וריצ'רד הנדרסון ב-2017 פרס נובל בכימיה ביום רביעי, מדענים היו צריכים לצבוע או לתקן תאים לפני שהם הסתכלו עליהם תחת מיקרוסקופ אלקטרונים. תהליך זה גרם לעתים קרובות למבנים ביולוגיים שבירים להתפרק, ואם לא, הקרינה מה- מיקרוסקופ אלקטרונים או הוואקום שהמדענים הכניסו אליו את התאים הפכו לעתים קרובות את הדגימות שחיו פעם ל דַיסָה. טיפול קריו-אלקטרונים מאפשר למדענים להסתכל על התאים כאילו הם נמצאים בסביבה הנוזלית הטבעית שלהם - בדיוק כמו שהם נמצאים בגופנו.
"כדי להבין באמת איך החלבונים האלה עובדים ומתפקדים, התבוננות במצבם בסביבה נוזלית היא קריטית", אומרת אליסון קמפבל, נשיאת האגודה האמריקנית לכימיה.
בשנת 1975, יואכים פרנק ממחלקת הבריאות של מדינת ניו יורק חשב על תהליך שבו מידע מוגבל אז שהציגו מיקרוסקופים אלקטרונים יכול להיות משולב ברזולוציה גבוהה, תלת מימד תמונה. הוא הקדיש יותר מעשור ליצירת אלגוריתמים עבור תוכנה זו, אשר איפשרו אז מיקרוסקופ קריו-אלקטרונים.
ואז בשנת 1984, צוות בראשות ז'אק דובושה פרסם מאמר באמצעות מיקרוסקופיה אלקטרונית כדי לצלם וירוס לעתים קרובות גורם הצטננות, שנשמר בשכבה דקה של מים מקורר כל כך מהר זה הפך יותר כמו זכוכית מאשר קרח. "החלקיקים הנגיפים נראים נקיים מסוג הנזק הנגרם מהתייבשות, הקפאה או ספיחה לתומך זה נתקל בהכנת דגימות ביולוגיות למיקרוסקופיה אלקטרונית קונבנציונלית", כותב הצוות המדעי ב- ה
עיתון. "מיקרוסקופ קריו-אלקטרון של דגימות מזוגגות מציעה אפשרויות לתצפיות ברזולוציה גבוהה המשתווה לטובה עם כל אלקטרון אחר שיטה מיקרוסקופית." בשנת 1990, ריצ'רד הנדרסון פרסם את התמונה הראשונה של חלבון חיידקי ברזולוציה גבוהה מספיק כדי להראות כל אדם אָטוֹם.מאז, מדענים השתמשו במיקרוסקופ אלקטרוני בכי כדי להסתכל על יותר מ 100 מולקולות: החלבונים הגורמים פלפלי צ'ילי לשרוף את הפה שלך, תאי זיקה, הלוחות הקשורים אליהם מחלת אלצהיימר והחלבונים שגורמים לעמידות לאנטיביוטיקה, אם להזכיר רק כמה. קבלת תמונה מדויקת יותר וברזולוציה גבוהה יותר של חלבונים אלה תעזור למדענים לפתח תרופות חדשות וטיפולים אחרים כדי להילחם במחלות שהם גורמים. "הלוואי שהיה לנו את זה כשעוד הייתי פעיל במחקר", אומר קמפבל. "הפוטנציאל טרם מומש".
