Courtesy of NatureMagazine

Mikroskop Optik Baru Peta Molekul Gula Sel dengan Resolusi Sub-Nanometer

Mengembangkan teknik mikroskopi optik dengan resolusi sub-nanometer untuk memetakan molekul gula pada permukaan sel hidup guna memahami kondisi glycocalyx pada sel sehat dan dalam penyakit.

29 Jul 2025, 07.00 WIB

44 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknik imaging baru memungkinkan pemetaan gula pada permukaan sel dengan resolusi yang belum pernah dicapai sebelumnya.
Pemetaan gula dapat memberikan wawasan tentang perubahan pada glicokaliks dalam kondisi kesehatan dan penyakit.
Penelitian ini menyoroti pentingnya kolaborasi antara teknik ilmiah untuk mencapai hasil yang inovatif.

Erlangen, Jerman - Para peneliti berhasil memetakan molekul-molekul gula kecil di permukaan sel manusia dengan menggunakan teknik mikroskop cahaya yang sangat canggih dan biasa dipakai. Teknik ini mampu melihat detail hingga 0,9 nanometer, jauh lebih tajam daripada metode sebelumnya yang hanya sampai 7 nanometer saja. Pelacakan molekul gula ini penting karena gula pada permukaan sel membantu proses komunikasi antar sel dan sistem imun tubuh.

Struktur gula yang disebut glycocalyx ini berperan penting dalam melindungi sel, mendukung komunikasi seluler, serta mempengaruhi penyebaran dan pertahanan terhadap penyakit. Sebelumnya, dibutuhkan alat khusus dan mahal untuk melihat struktur itu secara jelas, karena mikroskop cahaya biasa memiliki keterbatasan resolusi. Molekul gula juga sulit ditandai dengan cara biasa seperti antibodi atau modifikasi genetik, sehingga pendekatan baru diperlukan.

Untuk menyiasati masalah ini, para ilmuwan menggabungkan dua teknik penting yaitu super-resolution fluorescence microscopy yang memanfaatkan tag fluorescent yang menyala dan padam, serta click chemistry yang dapat menghubungkan molekul secara spesifik di dalam sel hidup. Dengan memberi molekul gula modifikasi khusus, mereka dapat menempelkan DNA sebagai titik jangkar untuk menandai gula tersebut.

Dengan metode ini, mereka berhasil melihat dua jenis gula utama yakni sialic acids dan N-acetyllactosamine pada sel yang melapisi pembuluh darah kecil manusia. Penemuan ini membuka peluang besar untuk memahami bagaimana struktur gula ini berubah dalam kondisi sehat maupun saat sel mengalami penyakit seperti kanker atau gangguan imun. Penelitian ini juga memberikan alat baru untuk menilai kegunaan obat yang mempengaruhi glycocalyx.

Para peneliti berharap bahwa teknologi ini akan memperluas wawasan tentang fungsi gula pada permukaan sel dan peranannya dalam kesehatan manusia. Mereka terus berupaya mempelajari lebih dalam bagaimana perubahan di level molekul gula bisa menjadi indikator atau pemicu penyakit. Penelitian ini diterbitkan secara resmi dalam jurnal Nature Nanotechnology dan dianggap sebagai terobosan penting di bidang biologi dan kedokteran.

Sumber: https://nature.com/articles/d41586-025-02376-2