Как увидеть деформированные клетки

Исследователи из Университета Ульма (Германия) представили аналитическую платформу, позволяющую прикладывать контролируемое механическое напряжение к живым клеткам, что даёт возможность получить наглядное представление о возникающих в таких условиях изменениях в клеточной морфологии и молекулярных сигнальных процессах.

Установка включает в себя устройство для механического растяжения клеток, блок атомно-силового микроскопа и инвертированный флюоресцентный микроскоп. (Иллюстрация RCS.)

Считается, что клеточные процессы, индуцируемые действием механических сил, имеют важнейшее значение для срастания костей и функционирования лёгких. Авторы работы полагают, что их ясное понимание позволит разработать терапевтические методы лечения сердечно-сосудистых и лёгочных заболеваний, вызванных механическими воздействиями (или вовсе избежать таких недугов).

До сих пор для решения подобной задачи применялся набор индивидуальных аналитических методов. При этом реакция клеток на механический стресс оценивается по пробам, взятым из окружающего клетки раствора, в то время как реальные изменения в сигнальных клеточных процессах и клеточной морфологии остаются неясными.

Для создания адекватного метода анализа поведения клеток в условиях механического напряжения учёные под руководством Кристины Кранц (Christine Kranz) объединили флюоресцентную и атомно-силовую микроскопию. А для проведения локальных измерений — например концентрации аденозинтрифосфата (АТФ), который считается одной из самых важных сигнальных молекул в условиях механического стресса, — в систему было интегрировано специальное моторизированное устройство, способное осуществлять растяжение клеток, совместив его с биосенсорной технологией. К слову, устройство, позволяющее проводить контролируемое растяжение клеток, и есть основная и важнейшая часть работы.

Подробнее о новом аналитическом методе и его воплощении в «железе» можно узнать из журнала Analyst.

В настоящее время учёные планируют интегрировать миниатюризованную амперометрическую АТФ-биосенсорную технологию в метод атомно-силовой сканирующей электрохимической микроскопии для отслеживания молекулярных изменений в ответ на приложенное механическое напряжение на моноклеточном уровне.

Подготовлено по материалам Chemistry World.