Pierwszy na świecie laboratoryjny mikroskop wykorzystujący miękkie promieniowanie rentgenowskie Dzięki skonstruowaniu pierwszego na rynku laboratoryjnego mikroskopu wykorzystującego miękkie promieniowanie rentgenowskie finansowany przez UE projekt SMILE pomógł poprawić produktywność badań naukowych. Zdrowie © SiriusXT Limited Obrazowanie przy pomocy miękkiego promieniowania rentgenowskiego, zwane także mikroskopią rentgenowską, to rodzaj obrazowania wykorzystujący promieniowanie elektromagnetyczne pasma promieni rentgenowskich o niskiej energii na potrzeby pozyskiwania powiększonych obrazów różnych obiektów. Jest to obecnie jedyna metoda, która umożliwia naukowcom generowanie trójwymiarowych obrazów o wysokiej rozdzielczości i kontraście, przedstawiających w całości wewnętrzne struktury nienaruszonych komórek pozostających w stanie zbliżonym do naturalnego. Niestety, ze względu na to, że źródło oświetlenia do mikroskopu wykorzystującego miękkie promieniowanie rentgenowskie jest zarówno ekstremalnie duże, jak i kosztowne, tylko nieliczne ośrodki dysponują odpowiednim wyposażeniem. Oznacza to, że badacze muszą albo prowadzić badania zamiejscowo, albo radzić sobie z innymi metodami obrazowania. Teraz, dzięki finansowanemu przez UE projektowi SMILE, istnieje trzecia możliwość: mikroskop SXT100. „Naszym celem było zbudowanie i komercjalizacja miniaturowej wersji mikroskopu wykorzystującego miękkie promieniowanie rentgenowskie, która to wersja umożliwi naukowcom z dziedziny badań chorób i odkrywania leków wykorzystanie sprawdzonej metody obrazowania komórek we własnych laboratoriach, w przeciwieństwie do konieczności obrazowania próbek komórek przy pomocy jednego z czterech dostępnych obecnie, masywnych, wielkich jak boiska do piłki nożnej synchrotronów”, mówi koordynator projektu p. Tony McEnroe. Pierwszy w swoim rodzaju Jak twierdzi McEnroe, SXT100 jest pierwszym tego rodzaju komercyjnym, laboratoryjnym mikroskopem SXT na świecie. „Pozwala on naukowcom oświetlać pojedyncze komórki lub próbki tkanek w całości i otrzymywać trójwymiarowe obrazy, których nie da się pozyskać innymi metodami”. Przemyślność mikroskopu SXT100 wynika z faktu, że wykorzystuje on wysoce wydajne źródło światła miękkiego promieniowania rentgenowskiego, bazujące na emisji wzbudzonej laserowo plazmy. Powstające drobne kule ognia emitują miękkie promieniowanie rentgenowskie wykorzystywane do obrazowania komórek, ale jednocześnie wytwarzają też sporo drobin metali. Następnie wykorzystywane są opatentowane, samoregenerujące się elementy optyczne, które gromadzą, filtrują i koncentrują miękkie promienie rentgenowskie na próbce komórki, której obraz ma być pozyskany. „Żadna inna metoda obrazowania w wysokiej rozdzielczości nie daje możliwości ilościowego obrazowania struktur subkomórkowych w pełni nawodnionych komórek (mających grubość do 15 μm, przy rozdzielczości nawet 40 nm) w ich natywnym stanie, przy niewielkiej preparacji i bez użycia barwników lub innych środków poprawiających kontrast”, dodaje McEnroe. Co więcej, SXT100 jest pomniejszoną wersją typowych technologii bazujących na miękkim promieniowaniu rentgenowskim (z 15 000 m2 do zaledwie 3 m2) i znacznie niższą ceną wyposażenia – koszt budowy typowego synchrotronu wynosi 500 mln EUR, a jedno urządzenie SXT100 kosztuje 2,5 mln EUR. Większa produktywność Bezpośredni dostęp do mikroskopu wykorzystującego miękkie promienie rentgenowskie we własnym laboratorium sprawia, że dzięki mikroskopowi SXT100 produktywność badaczy wzrasta stukrotnie. Otwiera on także nowe możliwości prowadzenia badań nad rozwojem chorób, których wcześniej nie można było prowadzić ze względu na ograniczony dostęp do technologii miękkiego promieniowania rentgenowskiego. „Projekt SMILE pozwolił nam zwalidować wydajność źródła oświetlenia miękkiego promieniowania rentgenowskiego, które jest technologicznym sercem miniaturowego mikroskopu bazującego na miękkim promieniowaniu rentgenowskim”, mówi McEnroe. „Dzięki temu udało nam się przenieść mikroskop SXT100 z poziomu prototypu do badań dowodu słuszności koncepcji i przekształcić go w pełnosprawny, niezawodny przyrząd gotowy do wejścia na rynek”. W 2017 r. SiriusXT, wiodący partner projektu SMILE, został okrzyknięty przez Enterprise Ireland najlepszym start-upem o wysokim potencjale w Irlandii, a wyróżnienie to było nieocenionym narzędziem w pozyskiwaniu dodatkowych środków finansowych i wsparcia dla projektu. Słowa kluczowe SMILE, SiriusXT, miękkie promieniowanie rentgenowskie, mikroskopia rentgenowska, SXT, mikroskop SXT100
