دانشمندان کاربرد جدیدی برای قهوه پیدا کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، اسپرسوی معمولی ثابت کرده است که جایگزینی مؤثر و غیرسمی برای مواد شیمیایی خطرناک مورد استفاده در میکروسکوپ الکترونی برای دهه‌ها است. دانشمندان اتریشی نشان داده‌اند که قهوه می‌تواند نمونه‌های بیولوژیکی را برای میکروسکوپ الکترونی عبوری با کیفیتی قابل مقایسه با "استاندارد طلایی" - اورانیل استات - رنگ‌آمیزی کند. این مطالعه در مجله Methods منتشر شده است.

میکروسکوپ الکترونی عبوری به ما امکان می‌دهد ساختار داخلی سلول‌ها را با وضوح نانومتری بررسی کنیم. با این حال، بافت‌های بیولوژیکی عمدتاً از عناصر سبک - کربن، اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن - تشکیل شده‌اند که تقریباً بی‌تفاوت با پرتو الکترونی برهمکنش می‌کنند. بدون پردازش ویژه، تصویر حاصل عملاً فاقد کنتراست است.

برای قابل مشاهده کردن ساختار‌های سلولی، نمونه‌ها به طور سنتی با نمک‌های فلزات سنگین آغشته می‌شوند. رایج‌ترین ماده همچنان اورانیل استات است - ترکیبی مبتنی بر اورانیوم که به خوبی به غشا‌ها و پروتئین‌ها متصل می‌شود. با این حال، این ماده دارای معایب جدی است: برای کلیه‌ها سمی است، رادیواکتیو است، نیاز به اقدامات احتیاطی ایمنی دقیق دارد، دفع آن گران است و حتی در بسیاری از آزمایشگاه‌ها ممنوع است.

در جستجوی یک جایگزین ایمن، نویسندگان به یک گزینه غیرمنتظره روی آوردند: قهوه. این ایده پس از مشاهده لکه‌های سرسخت قهوه روی لیوان‌ها به ذهن کلودیا مایرهوفر، متخصص اولترا میکروتومی، رسید.

برای این آزمایش، محققان اسپرسوی غلیظی از دانه‌های روبوستا تهیه کردند و از آن برای رنگ‌آمیزی برش‌های بافتی بسیار نازک ماهی زبرا استفاده کردند. میتوکندری‌ها، اندامک‌های دو غشایی که برای ارزیابی کیفیت کنتراست بسیار مناسب هستند، به عنوان نمونه آزمایش انتخاب شدند. نمونه‌ها همچنین با اورانیل استات و اسید کلروژنیک خالص، یکی از اجزای کلیدی قهوه، تیمار شدند.

کیفیت تصویر نه تنها به صورت بصری، بلکه با استفاده از تجزیه و تحلیل کنتراست کمی نیز ارزیابی شد: دانشمندان شدت پیکسل‌ها را در غشا‌های رنگ‌آمیزی شده و ساختار‌های اطراف آن مقایسه کردند. مشخص شد که اسپرسو "مقادیر کنتراست بسیار خوبی" به دست می‌دهد و در برخی موارد حتی از اورانیل استات نیز بهتر عمل می‌کند. اسید کلروژنیک اثر مشابهی را نشان داد که نقش آن در رنگ‌آمیزی را تأیید می‌کند.

نویسندگان بر اهمیت عملی این کشف تأکید کردند: قهوه ارزان، به راحتی در دسترس است، نیازی به مجوز، تهویه یا محافظت در برابر اشعه ندارد و بنابراین می‌تواند کار آزمایشگاهی را به میزان قابل توجهی ساده کند. اگرچه ترکیبات آلی موجود در قهوه از اورانیوم سبک‌تر هستند و الکترون‌ها را با کارایی کمتری پراکنده می‌کنند، اما چگالی آنها برای تولید تصاویر واضح کافی بود.