Współczesne techniki mikroskopowe w obrazowaniu materii biologicznej

15 marca odbyło się sympozjum naukowe pod patronatem Prezesa Polskiej Akademii Nauk pt. „Współczesne techniki mikroskopowe w obrazowaniu materii biologicznej” i towarzyszący mu finiaż plenerowej wystawy fotograficznej zatytułowanej „Świat przyrody malowany elektronami”, którą to można było zwiedzać w Alei Dębowej Ogrodu Botanicznego od 1 października zeszłego roku. Zaś premiera tej wystawy odbyła się w Śląskim Ogrodzie Botanicznym w Mikołowie wiosną 2018 roku.

Współorganizatorką wystawy i sympozjum była dr Jagna Karcz, kierująca Laboratorium Skaningowej Mikroskopii Elektronowej SEM-Lab na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, która wprowadziła uczestników spotkania do świata skaningowej mikroskopii elektronowej, która stanowi kompleksową wiedzę o budowie i składzie chemicznym materii organicznej i nieorganicznej w czasie i przestrzeni. Dzięki niej możemy pozyskiwać informacje o strukturze, właściwościach i procesach zachodzących w organizmach żywych i w materii nieożywionej. Doktor Karcz przedstawiła również prowadzone na WBiOŚ UŚ badania nad strukturami biologicznymi ważnymi w ocenie stanu środowiska, takimi jak hydrofobowe powierzchnie epidermy roślin i zwierząt (puch ptasi), czy też struktury sieci pajęczych i endoszkielety gąbek, jako wzorce do tworzenia układów biokompozytowych.

Doktor Hanna Sas-Nowosielska reprezentująca Pracownię Obrazowania Struktury i Funkcji Tkanek w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN przedstawiła temat wykorzystania mikroskopii konfokalnej w analizie procesów wewnątrzkomórkowych, która jest zaawansowaną techniką mikroskopową, szeroko wykorzystywaną w analizie procesów biologicznych. W oparciu o nią opracowano szereg technik umożliwiających nie tylko precyzyjne odtwarzanie struktur trójwymiarowych, ale także analizę dynamiki procesów wewnątrzkomórkowych.

Kolejny prelegent, Bartosz Baran z Katedry Fizjologii i Ekotoksykologii Zwierząt WBiOŚ UŚ, także autor barwień komputerowych przedstawionych na wystawie „Świat przyrody malowany elektronami”, w swojej prezentacji zatytułowanej „Na pograniczu nauki i sztuki, o symbiozie technik obrazowania z artystyczną interpretacją” omówił niezwykłą koegzystencję, w jakiej artystyczne podejście współgra z dążeniem do jak najwierniejszej dokumentacji obiektów i zjawisk natury ze szczególnym uwzględnieniem druku 3D oraz technik koloryzacji mikrografii uzyskanych ze skaningowego mikroskopu elektronowego.

Doktor Joanna Bierła, na co dzień pracująca w Zakładzie Patologii w Instytucie Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka, podjęła temat dobrych praktyk laboratoryjnych związanych z obróbką zdjęć, które są podstawą do analizy wyników doświadczenia. Doktor Bierła przedstawiła problem manipulacji „surowym” obrazem cyfrowym, który może stać się przedmiotem modyfikacji przez program analizujący lub w trakcie przygotowywania do publikacji. Omówiła także generalne zasady, na których opierają się edytorzy renomowanych czasopism, dotyczące granic ingerencji w zapis obrazu, ze szczególnym podkreśleniem tego, co jest, a co nie jest akceptowalne w obróbce cyfrowej zdjęć z punktu widzenia naukowego.

Kolejną prelegentką była dr Katarzyna Sala, również reprezentująca WBiOŚ Uniwersytetu Śląskiego, która przedstawiła badania prowadzone w Katedrze Biologii Komórki związane z regulacją różnicowania komórek roślinnych w warunkach in vivo i in vitro, ze zwróceniem uwagi zarówno na symplast, jak i apoplast. Badania te dotyczą także analizy symplastu i apoplastu pod wpływem czynników biotycznych i abiotycznych, a szczególnie roli nanocząstek w modyfikacji chemicznej budowy ściany, do których jest wykorzystywana zarówno mikroskopia optyczna, jak elektronowa.

Ostatni dwaj prelegenci to reprezentanci PAN Ogrodu Botanicznego – CZRB w Powsinie. Doktor Marcin Olszak z Zakładu Botaniki Konserwatorskiej omówił możliwości i ograniczenia stosowania techniki LCM w badaniach biologicznych oraz zasady działania różnych dostępnych aktualnie na rynku rozwiązań konstrukcyjnych mikroskopów z systemem LCM. Zaś Jan Marcinkiewicz, kierujący Laboratorium Przetwarzania i Akwizycji Obrazów Cyfrowych, dokonał przeglądu technik episkopowych z uwzględnieniem częstych problemów i możliwości ich wykorzystania w naukach biologicznych.

W sympozjum udział wziął wiceprezes Polskiej Akademii Nauk prof. Romuald Zabielski, dyrektor PAN Ogrodu Botanicznego – CZRB w Powsinie dr Paweł Kojs oraz dr hab. Arkadiusz Nowak, prof. PAN – zastępca dyrektora ds. naukowych, a także wielu naukowców reprezentujących liczne uczelnie i jednostki naukowe z całego kraju.