> ## Content Index
> Fetch the complete content index at: https://www.lajtarlili.hu/llms.txt
> Use this file to discover other available public pages before exploring further.

# Új világ tárul fel a mikroszkópok alatt
- URL: https://www.lajtarlili.hu/uj-vilag-tarul-fel-a-mikroszkopok-alatt/
- Published: 2025-08-22T18:06:00.000Z
- Updated: 2026-09-23T13:20:10.000Z
- Author: Lajtár Lili
- Tags: Írások

A szuperfelbontású fénymikroszkópos technikák forradalmat hoznak a kutatásokban. A 17\. századi holland zoológus, a mikroszkóp feltalálójaként ismert [Antonie van Leeuwenhoek](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10458164/?ref=lajtarlili.hu) volt az első, aki hivatalosan leírta a vörösvértesteket és a spermiumokat az emberi szövetekben, és megfigyelte [az „állatkákat” – baktériumokat és protisztákat](https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2014.0344?ref=lajtarlili.hu) – egy tó vizében. Eszközét [egyre erősebb fénymikroszkópok](https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsob.150019?ref=lajtarlili.hu) követték, melyek feltárták a sejtszervecskéket, például a sejtmagot és az energiatermelő mitokondriumokat.

1873-ra a tudósok rájöttek, hogy a részletesség szintje korlátozott. Amikor a fény áthalad egy lencsén, a fény diffrakció révén szétterjed. Ez azt jelenti, hogy két objektumot nem lehet megkülönböztetni, ha nagyjából 250 nanométerre (a méter 250 milliárdod részén) vannak egymástól – inkább csak elmosódottnak tűnnek. 

Így korlátokba ütközött a sejtszerkezetek belső működésének megismerése. Az elektronmikroszkópia, amely fény helyett elektronsugarakat használ, nagyobb felbontást kínál, az így kapott fekete-fehér képek ugyanakkor megnehezítik a fehérjék megkülönböztetését, és a módszer csak az elhalt szervezeteken, sejteken alkalmazható.

![](https://www.lajtarlili.hu/content/images/2026/09/csigaembrio_210826_3.jpg)

**Kép: Lajtár Lili*

Most azonban az optikai mérnökök és fizikusok kifinomult trükköket fejlesztettek ki a fénymikroszkópok diffrakciós határának leküzdésére, és a részletek új világát nyitják meg. Ezek a [„szuperfelbontású” fénymikroszkópos](https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2021.0110?ref=lajtarlili.hu) technikák akár 100 nanométeres, sőt néha 10 nanométernél kisebb tárgyakat is megkülönböztethetnek. 

A tudósok apró, fluoreszcens jelöléseket rögzítenek az egyes fehérjékre vagy DNS-darabokra, gyakran élő sejtekben, ahol működés közben figyelhetik őket.

Új technikák

> Ennek eredményeként most kulcsfontosságú tudásbeli hiányosságokat pótolnak arról, hogyan működnek a sejtek, és mi romlik el például akkor, amikor kialakul egy-egy neurológiai betegség, mi történik a rákos sejtburjánzásokban vagy vírusfertőzések során. 

„Új biológia tárul fel előttünk, olyan dolgokat figyelünk meg, amelyekben bíztunk, de korábban nem láttunk” – nyilatkozta [Lothar Schermelleh](https://www.bioch.ox.ac.uk/research/schermelleh?ref=lajtarlili.hu) molekuláris sejtbiológus, aki az Egyesült Királyságban az Oxfordi Egyetem képalkotó központját vezeti.

Íme, néhány módszer, amelyet a tudósok alkalmaznak a fénymikroszkópia új korszakában:

- A szuperfelbontású mikroszkópia számos technikát alkalmaz olyan részletek kimutatására, amelyeket általában a diffrakciós határ rejtene – magyarázza Schermelleh. Az egymolekulás lokalizációs mikroszkópia (SMLM) például kihasználja azt a tényt, hogy a képen lévő foltokat könnyebb pontosan lokalizálni, ha elszigetelten jelennek meg, nem pedig csoportosítva. A tudósok az érdeklődésre számot tartó molekulákat fluoreszcens jelölésekkel látják el, amelyek spontán fénykibocsátásra szolgálnak. Ahogy a szondák be- és kikapcsolnak, a számítási modellek pontosan megbecsülik, hogy hol találhatók az egyes molekulák – és rekonstruálják a minta nagy felbontású képét.
- Egy másik technika, a stimulált emissziós kimerülés (STED) mikroszkópia lézerekkel szkenneli a mintákat, amelyeket egy második, fánk alakú lézergyűrű vesz körbe, és ami kioltja a fluoreszkáló fényt az érdeklődési terület körül, élesítve a mikroszkóp felbontását.
- A harmadik módszer az úgynevezett strukturált megvilágítású mikroszkópia, mely csíkos fénymintával világítja meg a vizsgálni kívánt anyagot. Ezek a csíkok olyan módon zavarják a mintából kiáramló fényt, ami lehetővé teszi a tudósok számára, hogy további részletekre következtessenek a képről.

Schermelleh szerint ezeknek a technikáknak az alapjait a 2000-es évek elején fejlesztették ki, de csak a közelmúltban váltak széles körben elterjedtté és eléggé hozzáférhetővé ahhoz, hogy a biológusok rutinszerűen használhassák. „Ma már nagyon sok olyan projektünk van, amely a szuperfelbontású mikroszkópiát valódi eszközként használja a biológiai felfedezéshez” – mondta.

Új felfedezések

A megoldások már mostanra új sejtstruktúrákat tártak fel. A tudósok felfedezték, hogy az idegsejteknek van egy egyedülálló vázuk, az úgynevezett [membránhoz kapcsolódó periodikus váz](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34085116/?ref=lajtarlili.hu) vagy MPS, amely merevséget és formát biztosít, [segít szabályozni az](https://www.science.org/doi/10.1126/science.aaw5937?ref=lajtarlili.hu) egyik idegsejtről a másikra áthaladó jeleket, és segít fenntartani a sejtek általános működését. 

„Az MPS szinte az összes idegrendszeri funkcióban részt vesz” – állítja Victor Macarrón-Palacios, a Columbia Egyetem neurobiológusa, aki nemrégiben kollégáival arról számolt be, hogy egy adott fehérje, a paralemmin-1 felelős [az MPS](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt3724?ref=lajtarlili.hu) [bonyolult szerkezetének megszervezéséért](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt3724?ref=lajtarlili.hu).

![](https://www.lajtarlili.hu/content/images/2026/09/evezolaburak_210810_1.png)

**Kép: Lajtár Lili*

Más sejtstruktúrák is összetettebbnek bizonyulnak, mint amilyennek látszottak. 2025 elején [Melike](https://www.med.upenn.edu/apps/faculty/index.php/g275/p8946783?ref=lajtarlili.hu) [Lakadamyali](https://www.med.upenn.edu/apps/faculty/index.php/g275/p8946783?ref=lajtarlili.hu), a Pennsylvaniai Egyetem biofizikusa és munkatársai felfedezték, hogy a lizoszómáknak nevezett organellumok – amelyek tankönyvi szerepe a sejtekben lévő „hulladékanyagok” lebontása – felületén [különböző fehérjekombinációk lehetnek](https://rupress.org/jcb/article/224/1/e202403116/277059/Heterogeneity-of-late-endosome-lysosomes-shown-by?ref=lajtarlili.hu). Ez valószínűleg a specifikus lizoszómák további funkcióihoz kapcsolódik, mint például a tápanyagok érzékelése és a sérült membránok javítása.

A tudósok azt is tanulmányozták, hogy az organellumok hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással. [Jennifer Lippincott-Schwartz,](https://www.janelia.org/people/jennifer-lippincott-schwartz?ref=lajtarlili.hu) a virginiai Howard Hughes Orvosi Intézet [Janelia](https://www.janelia.org/?ref=lajtarlili.hu) [Kutatókampuszának](https://www.janelia.org/?ref=lajtarlili.hu) sejtbiológusa például azokat a struktúrákat vizsgálja, amelyek a [mitokondriumokkal](https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2022/mitochondria-origin-eukaryotes?ref=lajtarlili.hu) és a fehérjetermelő endoplazmatikus retikulumokkal kapcsolatosak, mely utóbbi például kalciumot és lipideket szállít a mitokondriumokhoz.

Az ilyen vizsgálatok segíthetnek feltárni a betegségek okait. Tavaly Lippincott-Schwartz megtudta, hogy [a VAPB gén mutációi](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38267577/?ref=lajtarlili.hu), amelyekről úgy gondolják, hogy hozzájárulnak az [ideggyilkos](https://knowablemagazine.org/content/article/health-disease/2024/did-eating-false-mushrooms-cause-als-french-village?ref=lajtarlili.hu) [betegséghez, az amiotrófiás laterálszklerózishoz](https://knowablemagazine.org/content/article/health-disease/2024/did-eating-false-mushrooms-cause-als-french-village?ref=lajtarlili.hu) (ALS), megzavarhatják az endoplazmatikus retikulum és a mitokondriumok kapcsolatát. 

Ez megváltoztathatja ezeknek az „erőműveknek” a működését, és segíthet megmagyarázni [az ALS kialakulását](https://knowablemagazine.org/content/article/health-disease/2025/awakened-viral-jumping-genes-role-in-alzheimers-als?ref=lajtarlili.hu). „Csak azt tanuljuk, hogy ezek a különféle genetikai mutációk, amelyek e betegségek némelyikének alapjául szolgálnak, valójában mit tesznek a sejtek biológiai szintjén” – mondta el akkor.

Pillantás az emberi DNS-be

A tudósok a sejtmagba is belenéztek, és tanulmányozták a benne lévő DNS-t, azt az emberi DNS-t, melyet, ha egyetlen sejtből eltávolítanának és kinyújtanának, körülbelül két méter hosszt is kitenne. 

A sejtmag belsejébe történő becsomagoláshoz [a hisztonoknak nevezett fehérjék](https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2024/histones-do-a-lot-more-than-regulate-genes?ref=lajtarlili.hu) köré kell tekerednie, kromatin néven ismert gyöngysor-kombinációt hozva létre. A kromatin tovább hurkolódik és csavarodik, hogy végül kialakítsa kromoszómáinkat.

Schermelleh szerint a kromatin hurkokat és csomókat vagy doméneket csak szuperfelbontású mikroszkóppal lehet részletesen tanulmányozni, például a DNS-szegmenseinek fluoreszcens jelölőkkel történő megjelölésével. 

A szakember azt tanulmányozta, hogy az [anyag miként rendeződik](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aba8811?ref=lajtarlili.hu) [3D-ben](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aba8811?ref=lajtarlili.hu) emlőssejtekben. „A méretskála éppen a diffrakciós határ alatt van, így korábban nem lehetett értékelni” – tette hozzá. 

Lakadamyali kutatása feltárta például, hogy a gyöngyök DNS-hiszton húrjai [sokkal változatosabb](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867415001324?ref=lajtarlili.hu) [struktúrákba](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867415001324?ref=lajtarlili.hu) szerveződnek, mint azt a tudósok feltételezték, azaz a [DNS](https://hu.wikipedia.org/wiki/Dezoxiribonukleinsav?ref=lajtarlili.hu) egyes régiói szorosabban vannak csomagolva, mint mások. Ez a csomagolás határozza meg, hogy a [DNS](https://hu.wikipedia.org/wiki/Dezoxiribonukleinsav?ref=lajtarlili.hu) egy adott régiója mennyire hozzáférhető.

![](https://www.lajtarlili.hu/content/images/2026/09/asellus_210821_1.png)

**Kép: Lajtár Lili*

Ez fontos, mert a test különböző sejtjei, mondjuk a szívben található sejtek vagy az idegsejtek, csak génjeik egy meghatározott részhalmazát használják. Az általuk használtak lazább, könnyebben hozzáférhető állapotban maradnak, míg a tompítottak szorosan vannak csomagolva. 

2015-ben Lakadamyali megállapította, hogy az embrionális őssejtek, amelyek bármilyen sejttípussá alakulhatnak, [nagyon laza kromatin szerkezettel rendelkeznek](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867415001324?ref=lajtarlili.hu), összehasonlítva a speciálisabb sejtekkel, amelyekben elnémítottak azok a gének, amelyekre nincs szükségük. „A kromatin térbeli szerveződése alapján valóban meghatározhatjuk, hogy egy sejt őssejt vagy differenciált sejt” – állítja Lakadamyali, a [szuperfelbontási technikák](https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-biophys-111622-091212?ref=lajtarlili.hu) 2023-as áttekintésének társszerzője.

A rákterápiák javítása

A tudósok a betegség által érintett sejteket is vizsgálják. Például [Markus Sauer,](https://www.biozentrum.uni-wuerzburg.de/super-resolution/publications/markus-sauer/?ref=lajtarlili.hu) a németországi Würzburgi Egyetem biofizikusa bizonyos receptorfehérjéket tanulmányoz a rákos sejtek felületén, amelyeket célpontként használnak a rákölő terápiákban. 

A leukémia vagy vérrák esetében például a tudósok genetikailag módosított immunsejteket fejlesztettek ki, hogy megtalálják és elpusztítsák a rákos sejteket, amelyek specifikus felszíni fehérjékkel rendelkeznek.

Sauer szerint ugyanakkor a rákos sejtek fehérjéinek elemzésére és a betegek hatékony terápiákkal való párosítására általánosan használt technikák nem adnak teljes képet. Ezt még 2015-ben illusztrálták, amikor az orvosok felfedezték, hogy sikeresen kezelhetik a vérrákos mielóma multiplexben szenvedő betegeket olyan [terápiákkal, amelyek a CD19 nevű receptort célozzák meg](https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1504542?ref=lajtarlili.hu) – annak ellenére, hogy a CD19-et nem észlelték a mielóma multiplex rákos sejteken szabványos módszerekkel.

Sauer és munkatársai 2019-ben azt találták, hogy a [CD19 fehérjék jól láthatóak](https://www.nature.com/articles/s41467-019-10948-w?ref=lajtarlili.hu) [szuperfelbontású](https://www.nature.com/articles/s41467-019-10948-w?ref=lajtarlili.hu) mikroszkóppal. Megállapították, hogy az immunterápiák gyilkos munkájuk elvégzéséhez mindössze tíz CD19 fehérjére van szükség a rákos sejtek felszínén lévő több száz vagy ezer más fehérje között. 

Sauer úgy véli, ezeket a mikroszkópos technikákat fel lehet használni arra, hogy a betegeket jobban hozzáigazítsák a hatékony terápiákhoz. Újabb kutatásai új [receptorfehérjét azonosítottak](https://ashpublications.org/blood/article/138/19/1830/476427/Siglec-6-is-a-novel-target-for-CAR-T-cell-therapy?ref=lajtarlili.hu) a terápiák számára, és segítettek [tisztázni a daganatok elpusztításának pontos folyamatát](https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq4510?ref=lajtarlili.hu) – olyan ismereteket, amelyek segíthetnek javítani az immunterápiák hatékonyságát. „Ezeket a folyamatokat molekuláris szinten kell vizualizálni” – mondta.

Vírusos inváziók monitorozása

A vírusok által az emberi sejtek megfertőzésére és szaporodására használt ravasz trükköket is vizsgálják. Ennek a dinamikájának megértése segíthet a tudósoknak új vírusellenes gyógyszerek kifejlesztésében – fejti ki [Christian Sieben,](https://www.helmholtz-hzi.de/personen/prof-dr-christian-sieben/?ref=lajtarlili.hu) a németországi Helmholtz Fertőzéskutató Központ virológusa. 2025 elején Sieben arról számolt be, hogy az [influenza A vírus](https://knowablemagazine.org/content/article/health-disease/2025/scientific-facts-about-h5n1-bird-flu?ref=lajtarlili.hu) hogyan fertőzi meg az emberi sejteket. 

A vírusos és emberi fehérjék jelölése által ő és kollégái megfigyelték, hogy a vírus először a sejtfelszínen lévő egyetlen receptor fehérjére tapad. A vírus ezután megvárta, amíg a sejt membránjában mozgó más receptorfehérjék felhalmozódnak a közelben. Csak akkor tudott bejutni a sejtbe, [ha a vírus több receptorhoz kapcsolódott](https://www.nature.com/articles/s41467-025-58935-8?ref=lajtarlili.hu).

2024-ben a Stanford Egyetem tudóscsoportja vizsgálta meg, hogyan „szaporodik” a [Covid-19-et okozó vírus](https://knowablemagazine.org/content/reports/special-report-reset?ref=lajtarlili.hu) az emberi sejtekben. [Leonid Andronov](https://profiles.stanford.edu/leonid-andronov?ref=lajtarlili.hu) biofizikus és munkatársai fluoreszcens jelöléseket használtak a genetikai anyag megjelölésére, és azt találták, hogy a [SARS-CoV-2](https://www.nature.com/articles/s41467-024-48991-x?ref=lajtarlili.hu) kettős membránnal burkot képez, amelyben lemásolja genetikai anyagát. Ez valószínűleg megakadályozza a sejt általi pusztulást.

Mivel egyre több tudós használ szuperfelbontású mikroszkópiát a sejtek belsejében zajló események megvilágítására, vajon mennyivel több részletre számíthatnak. Lakadamyali szerint az olyan finomítások, mint a kisebb fluoreszcens szondák létrehozása – hogy egyetlen fehérje mentén több helyet is meg lehessen jelölni – tovább növelhetik a felbontást. 

Talán egy napon a szuperfelbontás fejlődése vetekszik az elektronmikroszkópiával. Végül is alig két évtizeddel ezelőtt még „nem tudtuk, hogy átléphetjük a diffrakciós határt” – vélekedik a kutató.

Forrás: [National Geographic Magyarország](https://ng.24.hu/tudomany/2025/08/22/szuperfelbontasu-mikroszkop-fenymikroszkop?ref=lajtarlili.hu)

*Borítókép: Lajtár Lili*