– Naukowcy związani z Uniwersytetem Śląskim w Katowicach zaprojektowali specjalny uchwyt do montażu w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM). Dzięki opatentowanemu rozwiązaniu mogą badać interesujące ich owady bez ryzyka uszkodzenia drobnych, zasuszonych ciał. Jest to szczególnie ważne z perspektywy okazów unikatowych, takich, które są jedynymi przedstawicielami znanych badaczom gatunków. O wynalazku chroniącym między innymi owadzie czułki i odnóża opowiada dr Artur Taszakowski z Wydziału Nauk Przyrodniczych, współautor projektu.

Uchwyt do montażu w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM)

Mają nie więcej niż 3 milimetry. Ich zasuszone ciała przymocowane są najczęściej za pomocą specjalnej szpilki do podłoża. Można je znaleźć na przykład w muzeach. Wiele z nich to jedyni przedstawiciele swoich gatunków, a więc materiał wyjątkowy i absolutnie bezcenny dla entomologów. Gdy przyglądamy się im z bliska, niewiele jesteśmy w stanie dostrzec gołym okiem, dlatego do badań taksonomicznych i mikromorfologii ich struktury wykorzystuje się o wiele bardziej zaawansowane narzędzia. Jednym z nich jest skaningowy mikroskop elektronowy (SEM). Wyobraźmy sobie owada mającego zaledwie kilka milimetrów, przekłutego szpilką.

– Do tej pory dysponowaliśmy małym, aluminiowym krążkiem. Nie ma możliwości zamontowania w nim szpilki, a owady, które nie są na niej osadzone, przyklejamy – wyjaśnia dr Artur Taszakowski. – Problem zaczyna się wtedy, gdy taką próbkę trzeba odkleić. Jest to bardzo trudne. Na krążku nierzadko zostają części ciał, najczęściej odnóża i czułki, co ma znaczenie dla osób zajmujących się klasyfikacją gatunków i rodzajów – dodaje.

Gdy entomolog bada pospolicie występujące gatunki, taki skutek nie jest problemem. Jeśli jednak ma do czynienia z obiektem wypożyczonym z muzeum, na przykład z okazem, na podstawie którego wyróżniono i opisano nowy takson, wówczas najdrobniejsze uszkodzenia są niedopuszczalne. Naukowcy w związku z tym stosowali różne materiały, w które można było na przykład wbić szpilkę, ale materiały te często ulegały odkształceniom w mikroskopie, pojawiało się też ryzyko uszkodzenia urządzenia. – Nie znaleźliśmy na rynku odpowiedniego rozwiązania, dlatego postanowiliśmy wraz z kolegą zaprojektować przyrząd umożliwiający bezpieczne badanie takich owadów – mówi naukowiec.

Inspiracją był sprzęt fotograficzny, a dokładniej konstrukcja statywu. To tam wykorzystywany jest specjalny przegub kulkowy, który umożliwia zmianę pozycji aparatu właściwie bez ograniczeń.

– Pomyślałem sobie, że gdyby dopasować wielkość takiego przegubu do mikroskopu, a także wybrać właściwy materiał i zastosować dodatkowe rozwiązania umożliwiające montaż szpilki, moglibyśmy w o wiele szybszy, łatwiejszy i bezpieczniejszy sposób badać interesujące nas owady – mówi współautor wynalazku.

Prototypy wykonane zostały z tworzywa sztucznego z wykorzystaniem technologii druku 3D. To tani i szybki sposób, który pozwolił dopracować kształt uchwytu. Już w tej wersji naukowcy testowali go w mikroskopie, aby mieć pewność, że docelowe rozwiązanie spełni swoje zadanie.

– Zaawansowane prototypy wykonane z metalu dobrze przewodzącego prąd stosowałem już w swoich badaniach pluskwiaków. Przyglądałem się bardzo ciekawym okazom, które opisałem jako nowe gatunki i rodzaje. Spośród nich zostały wyznaczone holotypy, a więc niezwykle cenne okazy pozyskane z muzeów. Udało się przeprowadzić badania, a obiekty w niezmienionej formie wróciły do kolekcji – przyznaje badacz.

Jak dodaje, do Urzędu Patentowego przesłane zostały trzy zgłoszenia dotyczące tego wynalazku, a jeden z nich jest już objęty ochroną patentową.

Choć odbiorcami jest niszowa grupa badaczy, wynalazek ma szersze zastosowanie. Mogą z niego korzystać naukowcy badający różne rodziny owadów z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej.

– Na pewno warto podkreślić możliwość ochrony cennych okazów przed uszkodzeniem w trakcie badania. Prawdą jest też, że nasze rozwiązanie ułatwia i przyspiesza pracę. Dzięki niemu obserwowanie i wykonywanie zdjęć owada z różnych stron jest bardzo łatwe ze względu na zastosowanie przegubu kulowego. Wreszcie jego produkcja jest tania, stąd dostrzegam możliwość komercjalizacji uchwytu, który mógłby stać się kolejnym elementem wyposażenia tych mikroskopów – podsumowuje entomolog.

Autorami opatentowanego wynalazku są naukowcy związani z Uniwersytetem Śląskim: dr Artur Taszakowski i dr Bartosz Baran, a dwóch kolejnych zgłoszeń patentowych: dr Artur Taszakowski i dr Ariel Marchlewicz.