Новый метод анализа внеклеточных везикул и частиц при заболеваниях и раке

Исследование под руководством Джастаса Ндукаифе, доцента электротехники и вычислительной техники в Университете Вандербильта, предлагает более эффективный метод улавливания наноразмерных внеклеточных везикул и частиц (EVP) для анализа их роли в раке и нейродегенеративных заболеваниях.

Работа, выполненная совместно с лабораториями профессоров Вандербильта Роберта Коффи и Кейси Викерс, была недавно опубликована в журнале Nano Letters.

EVP — включая недавно открытые экзомеры и супермеры — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса. Захватывая и манипулируя ими, исследователи стремятся лучше понять, как клетки упаковывают молекулы и взаимодействуют друг с другом. Это также может пролить свет на механизмы развития различных заболеваний, таких как рак и болезнь Альцгеймера.

Однако при использовании оптических пинцетов существует риск фототермического нагрева, который может негативно повлиять на EVP. В своей статье Ндукаифе и его команда описывают использование анапольной антенны для конденсации электромагнитной энергии до наномасштаба и успешного захвата EVP с использованием лазера меньшей мощности.

"Поскольку предлагаемая система захвата имеет низкие потери, она исключает локальное повышение температуры и, таким образом, гарантирует сохранность важных биологических частиц и молекул", — говорится в статье.

Разработка оптических пинцетов была отмечена Нобелевской премией по физике 2018 года за эффективность захвата одиночных клеток и более крупных EV. В 2020 году Ндукаифе разработал первый в мире опто-термо-электрогидродинамический пинцет (OTET), способный захватывать и манипулировать объектами размером менее 10 нанометров.