Jako jediné pracoviště v ČR provádí všechny moderní přístupy prozařovací elektronové mikroskopie.

Ústav buněčné patologie 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze otevřel nové Zobrazovací centrum pro biomedicínu a lékařské nanotechnologie. Ústav jako jediné pracoviště v Česku provádí všechny moderní přístupy prozařovací elektronové mikroskopie (kryo-elektronová mikroskopie, „single particle analysis“, elektronová tomografie, korelační světelná a elektronová mikroskopie) a jako první v ČR dosáhl výsledků v superrezoluční světelné mikroskopii.

Laboratoře nového Zobrazovacího centra pro biomedicínu a lékařské nanotechnologie prošly kompletní rekonstrukcí a byly za několik miliónů korun vybaveny novým mikroskopickým vybavením.

 Nové přístroje

 Nejvýznamnějším přírůstkem ve světelné mikroskopii je konfokální fluorescenční mikroskop s rotujícím diskem (spinning disk), jehož zobrazovací rychlost v rozlišení 512×512 pixelů je mnohem vyšší než rychlost bodových rastrovacích mikroskopů. Tuto rychlost lze s velkou výhodou využít při studiu dynamických buněčných jevů odehrávajících se během několika milisekund. I další vybavení mikroskopu vyhovuje vysokým nárokům rychlého zobrazování živých buněk: rychlý piezo-z stolek s reprodukovatelností pohybu několika nanometrů, velmi citlivá EM-CCD kamera, čtyři laserové kanály, CO₂ inkubátor. Tento mikroskop je důležitý i v kontextu na našem pracovišti vyvíjeného programovatelného maticového mikroskopu (programmable array microscope, PAM). PAM je využíván pro 4-D zobrazování dynamických buněčných jevů, zejména pomocí fotoaktivovatelných a foto-konvertibilních fluoreskujících proteinů. Systém umožňuje snížit množství světla nutné pro osvětlení vzorku, čímž se výrazně snižuje fototoxicita. V rozlišení jsme s PAMem překročili tzv. Abbeho difrakční mez a jako první v ČR jsme docílili tzv. super-rozlišení.

Důležitým přístrojem je vynikající konfokální mikroskop Leica TCS SP5 pro pozorování živých buněk při současné detekci až pěti fluorescenčních signálů vybavený rychlým rezonančním skenerem.

 Vylepšená technika

 Modernizace dalších světelných mikroskopů dále rozšířila možnosti studia živých buněk. Stávající epifluorescenční mikroskop Olympus IX 71 byl vybaven adaptérem pro experimenty na živých buňkách, světelným zdrojem pro nízkou fototoxicitu a citlivou CCD kamerou. Na mikroskop Zeiss Axiovert 200 byl instalován modernizovaný kompletní mikroinjekční systém AIS2 dovolující provést mikroinjekce zvolených makromolekul do velkého množství živých buněk a v relativně krátké době a CO₂ inkubátor pro in vivo pozorování injikované buněčné kultury.

Stávající transmisní elektronový mikroskop FEI Tecnai G² Sphera 20 pro vysokorezoluční tomografická (3D) pozorování byl doplněn kryodržákem pro vitrifikované vzorky fy Gatan, který umožňuje standardní i tomografická pozorování hluboce zmražených vzorků při teplotách nižších než minus 170 °C s nakláněním vzorku ± 80 stupňů. Jeho pomocí lze pozorovat „nativní“ strukturu materiálů a buněk v okamžiku zmrazení.

Možnosti elektronově-mikroskopických pozorování nanostrukturních materiálů, ať již částí buněk nebo nanotechnologických vzorků, byly výrazně rozšířeny zakoupením transmisního elektronového mikroskopu FEI Morgagni s CCD kamerou. Mikroskop je využíván i pro korelativní světelnou a elektronovou mikroskopii (CLEM). Metoda CLEM zahrnuje světelně mikroskopickou lokalizaci zkoumaného proteinu v živých buňkách, následně vysokotlaké zmrazení, kryosubstituci a zalití preparátu do akrylátové pryskyřice. Protein je pak lokalizován ve stejných buňkách na ultratenkých řezech protilátkami a koloidním zlatem v elektronovém mikroskopu.

Pro přípravu vzorků pro elektronovou mikroskopii je nutné několik komplikovaných a nákladných zařízení. Jedná se zejména o zařízení na zmrazování tenkých vzorků (EMS) a vysokotlaké kryofixační zařízení Leica EM PACT2 s rychlým transportním systémem EM RTS pro zmrazování vzorků až do tloušťky 200 µm. Kryosubstituční přístroj Leica EM AFS2 umožňuje převedení takto zmrazeného materiálu do akrylátové pryskyřice, z nichž se řezáním na ultramikrotomech připraví vzorky pro mikroskopické pozorování. Pořízení nového ultramikrotomu s kryonástavcem Leica EM UC7 vyřešilo problém s přípravou ultratenkých řezů rutinním způsobem. Pro transmisní elektronovou mikroskopii (včetně 3-D tomografických rekonstrukcí) umožňuje ultramikrotom připravit kvalitní řezy s dobře definovatelnou a reprodukovatelnou tloušťkou. Kryonástavec umožní přípravu ultratenkých kryořezů pro kryo-elektronovou mikroskopii nebo pro imunocytochemickou lokalizaci makromolekul v rozmrzlých řezech metodou Tokuyasu.