Courtesy of NatureMagazine

Teknik Baru Memetakan Molekul Gula Sel Manusia dengan Resolusi Sub Nanometer

Mengembangkan teknik pencitraan optik dengan resolusi sub-nanometer untuk melihat dan membedakan molekul gula individual pada permukaan sel hidup, guna mempelajari perubahan glycocalyx dalam kondisi kesehatan dan penyakit.

29 Jul 2025, 07.00 WIB

242 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini mencapai resolusi sub-nanometer dalam pencitraan molekul gula di permukaan sel.
Teknik yang digunakan menggabungkan inovasi dari mikroskop fluoresensi dan kimia klik.
Pemahaman yang lebih baik tentang glicokaliks dapat membantu penelitian mengenai penyakit dan pengobatan.

Erlangen, Jerman - Para ilmuwan berhasil menciptakan sebuah teknik pencitraan baru yang memungkinkan mereka melihat molekul gula sangat kecil pada permukaan sel manusia dengan resolusi 0,9 nanometer. Hal ini merupakan pencapaian luar biasa karena sebelumnya mikroskop cahaya hanya mampu melihat objek lebih besar dari 200 nanometer.

Lapisan gula yang melapisi setiap sel tubuh manusia disebut glycocalyx, yang berfungsi penting dalam komunikasi antar sel serta pertahanan terhadap penyakit dan penyebaran kanker. Namun, sangat sulit untuk mengamati molekul-molekul gula ini karena ukurannya yang sangat kecil dan keterbatasan teknik pencitraan sebelumnya.

Untuk mengatasi hal tersebut, peneliti menggabungkan dua teknik berteknologi tinggi, yaitu mikroskop fluoresensi super-resolusi dan metode click chemistry, untuk menandai dan mengikat molekul gula dengan DNA khusus agar bisa dilihat dengan jelas menggunakan mikroskop biasa.

Teknik ini diuji pada sel yang melapisi pembuluh darah kecil manusia, di mana para peneliti mampu mengamati dua jenis gula penting, yaitu sialic acids dan N-Acetyllactosamine, yang diubah secara kimia agar bisa ditandai lebih mudah dan tepat sasaran.

Penemuan ini membuka peluang baru bagi bidang biologi dan kedokteran untuk mempelajari bagaimana perubahan gula pada permukaan sel bisa menjadi indikator kesehatan atau penyakit, termasuk kanker dan gangguan imun, serta bagaimana mereka merespons pengobatan.

Referensi:
[1] https://nature.com/articles/d41586-025-02376-2

Analisis Ahli

Sabrina Simoncelli

"Teknologi ini membuka jalan baru dalam pemetaan molekul yang sebelumnya sulit ditandai dengan tingkat detail yang menakjubkan dan memberikan pemahaman baru tentang struktur seluler."

Karim Almahayni

"Langkah berikutnya adalah meneliti bagaimana gula pada permukaan sel berubah selama berbagai kondisi kesehatan dan penyakit untuk menilai potensi terapi baru."

Analisis Kami

"Pencapaian resolusi sub-nanometer dalam pencitraan gula sel adalah lompatan besar yang membuka dimensi baru dalam biologi seluler. Dengan kemajuan ini, kita dapat mempelajari mekanisme molekuler pada tingkat yang sebelumnya tidak terjamah, meskipun memerlukan optimasi untuk aplikasi klinis yang lebih luas."

Prediksi Kami

Teknik pencitraan ini kemungkinan akan mempercepat penelitian mengenai interaksi sel dan perkembangan penyakit, serta membuka kemungkinan pengembangan terapi yang ditargetkan berdasarkan perubahan glikokaliks pada sel-sel yang sakit.

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dicapai oleh para peneliti dalam penelitian ini?

Para peneliti telah berhasil memetakan molekul gula individu di permukaan sel dengan resolusi 0,9 nanometer.

Mengapa glicokaliks penting bagi sel-sel tubuh manusia?

Glicokaliks membantu sel berkomunikasi satu sama lain dan dengan sistem kekebalan, serta berperan dalam melawan virus dan penyebaran kanker.

Teknik apa yang digunakan untuk mencapai resolusi sub-nanometer?

Para peneliti menggabungkan mikroskop fluoresensi super-resolusi dan kimia klik untuk mencapai resolusi sub-nanometer.

Apa tujuan dari penelitian ini terkait dengan penyakit?

Tujuan penelitian ini adalah untuk memahami bagaimana glicokaliks yang sehat terlihat dan bagaimana perubahan terjadi pada penyakit seperti kanker dan gangguan imun.

Siapa saja peneliti utama yang terlibat dalam studi ini?

Sabrina Simoncelli dan Karim Almahayni adalah dua peneliti utama yang terlibat dalam studi ini.