Новости химической науки > Наблюдение за клетками под напряжением

Учеными из Германии разработана аналитическая платформа, способная оказывать контролируемое механическое воздействие на живые клетки, в то же самое время следящая за изменениями в морфологии клеток и их аналитического сигнала.

Процессы в клетках, инициируемые механическим воздействием, играют ключевую роль при восстановлении сломанных костей, а также для нормальной работы легких. Информация об этих процессах могла бы помочь в разработке методов терапии легких, сердечнососудистых заболеваний, а также травм.

Аналитическое устройство состоит из системы, растягивающей клетку, датчика атомно-силового микроскопа и объектива инвертированного микроскопа. (Рисунок из Analyst, 2012, DOI: 10.1039/c2an36001b)

Кристин Кранц (Christine Kranz) с коллегами из Университета Ульма скомбинировала флуоресцентную микроскопию с атомной силовой микроскопией и использовала эту комбинацию для изучения клеток.

В систему из двух микроскопов было интегрированное автоматизированное устройство для растяжения клеток. Кранц отмечает, что устройство, растягивающее клетки, было скомбинировано с биосенсорной технологией, позволяющей, например) проводить локальное измерение концентрации аденозинтрифосфата (АТФ), который является одним из наиболее важных сигнальных соединений, связанных с механическим воздействием на клетку. Так, последовательное определение содержание АТФ на поверхности клеток, подвергающихся механическому воздействию, упрощает исследование всего каскада сигнальных реакций, сопряженных с механической деформацией клетки.

Кранц отмечает, что существующие методы анализе клеток основаны на применении отдельных, индивидуальных аналитических методик, которые в большей степени анализируют кондиционированную среду, а не молекулярные сигналы и не морфологические изменения, связанные с поверхностью клетки, что приводит к получению ограниченной информации.

Таня Дамс (Tanya Dahms) из Университета Регина (Канада), специалист по применению микроскопии для изучения отклика микроорганизмов на внешние раздражители, отмечает, что одновременное клеток и их содержимого представляет собой будущее в применении микроскопии для изучения биологических систем. Она добавляет, что система, созданная Кранц с соавторами, позволяет изучать пролиферацию, дифференциацию, рост и перемещение клеток.

Исследователи из группы Кранц планируют интегрировать миниатюрный амперометрический сенсор АТФ в систему, содержащую атомно-силовой микроскоп и сканирующий электрохимический микроскоп , чтобы следить за молекулярными процессами на уровне единичной клетки.

Источник: Analyst, 2012, DOI: 10.1039/c2an36001b

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология