Научный фотоконкурс Wellcome Image Awards 2012

В нашем мире столько необычного и удивительного — особенно явно это становится, когда смотришь в микроскоп. Абсолютно всё — от фотографии мотылька до человеческого мозга и кристаллов кофеина — поражает разнообразием красок и причудливых форм. В новом конкурсе медицинской и исследовательской микрофотографии Wellcome Image Awards, спонсором которого является благотворительная организация Wellcome Trust, Вы найдете немало интересного. Давайте взглянем, что признали самым достойным.



Панцирь диатомовых водорослей. Диатомы — это одноклеточные организмы. Они заключены в твердую клетку из кремния (панцирь), состоящую из двух половинок. Панцири имеют самые разные узоры, поры, шипы и края, по которым определяют род и вид. Диатомы — один из самых распространенных видов фитопланктона, их часто используют для определения различных состояний окружающей среды, например, качества воды.



Сенная палочка — грамположительная бактерия, которую можно встретить в почве. Характерные клеточные линии бактерии, выражающие разные флуоресцентные протеины, первоначально смешивали на рассаднике. По мере роста бактерии они организуются в воспроизводимые узоры и формы, которые можно предугадать математическими моделями. Исследовали сделали этот снимок в рамках проекта по созданию искусственного генетического кругооборота для получения информации о колониях бактерий и растительных тканях.



Структуры ткани в листке сеянца резуховидки Таля. Этот образчик был зафиксирован и покрашен пропидий йодидом. Ученые применяют эту технику для исследования клеточной архитектуры в растениях.



Соединительная ткань, удаленная с человеческого колена во время артроскопической операции.



Флуоресцентная микрофотография сосудистой системы развивающегося эмбриона цыпленка через два дня после оплодотворения. С помощью флуоресцентного декстрана видна вся сосудистая система, с помощью которой эмбрион кормится внутри яйца. Голову эмбриона, включая глаз и мозг, можно увидеть в верхней части, сразу над эмбрионным сердцем. Длинная нижняя часть — это будущее тело курицы, из которого будут образованы лапы и крылья. На этой стадии развития эмбрион и окружающая его сосудистая система чуть меньше монеты в 50 копеек.



Незрелая яйцеклетка (ооцит) африканской шпорцевой лягушки — модель организма, которую используют в исследовании клеток и биологии развития. Каждый ооцит окружен тысячами клеток фолликул. Кровеносные сосуды, предоставляющие кислород ооцитам и клеткам фолликул, видны в виде красных точек. Яичник взрослой самки шпорцевой лягушки содержит до 20 000 ооцитов. Зрелые ооциты взрослой особи примерно 1,2 мм в диаметре — намного больше яиц многих других видов.



Растрово-электронная микрофотография листа лаванды. Лаванда выделяет эфирное масло, которое можно использовать в бальзамах, мазях, парфюмерии, косметике и препаратах местного нанесения. Его также используют, чтобы заснуть, расслабиться и снять тревожность. Поверхность листа покрыта мелкими похожими на волоски отростками из эпидермических клеток, называемых нежелезистыми трихомами, которые защищают растение от паразитов и сокращают испарение. Также в растении есть железистые трихомы, содержащие масло, выделяемое растением.



Микрофотография кристаллов лоперамида. Лоперамид — это антидиарейное лекарство, которое замедляет движение кишки и ее содержимого. Пища остается в кишке дольше, и воду можно более эффективно впитать обратно в организм.



Растрово-электронная микрофотография мотылька из семейства бабочниц. Личинки этого насекомого живут и растут в бытовых сливных трубах: взрослые особи летают рядом с раковинами, ванными и туалетами. Большая часть тела и крыльев мотылька покрыта волосками, которые придают им «взъерошенный» внешний вид. Длина мотылька — 4-5 мм, каждый глаз примерно по 100 микрон в ширину.



«Микроиглы» из разлагающегося полимера. Исследователи показали, что эти материалы можно использовать для введения вакцины во внешние слои кожи безопасным и безболезненным способом. Так как микроиглы не вступают в контакт с кровеносными сосудами и нервными окончаниями в более глубоких слоях кожи, они предотвращают боль и передачу болезненных факторов. Помимо этого, для их введения нужно минимум практики — так что с помощью таких игл пациенты смогут самостоятельно вводить себе лекарство.



Микрофотография микрастерии — зеленых водорослей, которые также называют десмиды. Обычно десмиды живут в кислотных водах болот. Конкретно эта разновидность представляет собой плоские тарелкоподобные клетки, состоящие из двух зеркальных половинок. В каждой половинке есть один хлоропласт — место фотосинтеза. Ядро занимает центр клетки, где соединяются две половинки. Микрастерии могут размножаться бесполо, с помощью деления надвое (в результате появляются две отдельные клетки, в каждой из которых есть одна родительская полуклетка и одна новая); однако они могут также воспроизводиться половым путем, с помощью процесса, известного как конъюгация, который включает в себя перенос генетического материала между двумя клетками.



Покадровый снимок клетки рака во время деления (митоза). ДНК показан красным цветом, а мембрана клетки — голубым. Клеточная линия HeLa проходит стадию деления примерно раз в 16 часов. Часть этого времени клетка проводит, подготавливаясь к делению во время интерфаз, а сам процесс деления клетки занимает около часа. Клетка в центре фото завершила свое путешествие через первую половину митоза (профазы и про-метафазы), став круглой. Теперь она готова оттолкнуть идентичные копии ДНК к противоположным концам клетки (анафаза). Затем идет цитокинез, когда происходит свертывание мембраны и физическое разделение на две дочерние клетки.



Поверхность человеческого мозга эпилептического больного во всей красе — со всеми артериями и венами, которые подают мозгу питательные вещества и кислород. Это фото было сделано до процедуры внутричерепного записывания, во время которой к поверхности мозга присоединяют гибкую решетку электродов. Затем пациента отвозят в отделение для телеизмерения, где его обследуют и делают записи в течение двух недель. Далее хирург изучает записи и извлекает необходимую информацию, используя уникальные цифры для определения особых частей мозга, которые нужно удалить во время следующей операции. Обладатель этого мозга полностью выздоровел и больше не страдает эпилептическими припадками. (Robert Ludlow, UCL Institute of Neurology,



Растрово-электронная микрофотография кристаллов кофеина. Кофеин — это горький, кристаллический ксантиновый алкалоид, действующий как стимулирующее средство. Напитки с содержанием кофеина — кофе, чай, энергетики — невероятно популярны, и 90% взрослых людей потребляют кофеин ежедневно. В растениях кофеин действует, как защитный механизм. Он содержится в разных количествах в семенах, листьях и плодах некоторых растений, парализуя и убивая определенных насекомых.



Операция по удалению дефекта межжелудочковой перегородки (отверстия между правой и левой перегородкой сердца, которое обычно называют просто «дыра в сердце»). Это редкое осложнение ранения груди. Оно может развиться сразу после травмы, что может привести к инфаркту. Варианты лечения варьируются от мониторинга и консервативного подхода до открытой операции, как в данном случае на фото.



Хемотаксис, или направленное движение клеток в присутствии низкомолекулярного градиента, что играет важную роль в распространении рака от одной области тела в другую (так называемый метастатический каскад). На данном снимке, сделанном с использованием эпифлуоресценции и фазово-контрастной микроскопии, видны клетки рака груди человека. Они втиснуты в канальчики, чтобы можно было изучать большое число клеток, передвигающихся с разными концентрациями фактора роста эпидермиса (обозначен зеленым цветом). Эту технику используют для изучения структуры клетки во время хемотаксиса, чтобы помочь объяснить этот сложный процесс в контексте распространения опухолевой клетки. Каналы составляют 12 микрон в ширину, примерно 1/10 ширины одного человеческого волос