Новая технология для высокоскоростного изучения личинок данио-рерио работает за секунды

Инженеры MIT разработали технологию, которая позволяет анализировать личинок данио-рерио (zebrafish) за секунды, а не за минуты, как при ручном осмотре. Это открывает путь к крупномасштабным исследованиям, например, скринингу библиотек химических соединений.

Проблема и решение

  • Данио-рерио — ключевой модельный организм для изучения болезней человека (рак, заболевания печени, сердца), так как их личинки прозрачны, а генетика и биохимия сходны с человеческой.
  • Главное ограничение — визуальный осмотр каждой личинки вручную занимает несколько минут, что неприемлемо для экспериментов с большим количеством животных.
  • Новая система MIT автоматически подаёт личинку на платформу, вращает её для оптимального обзора и делает снимки с разрешением на уровне отдельных клеток. Весь процесс занимает около 19 секунд на животное.

Возможности и перспективы

  • Технология позволяет проводить высокопроизводительные (high-throughput) исследования на целых позвоночных животных с высоким разрешением.
  • Система уже продемонстрирована для визуализации нейронов, идущих от сетчатки к мозгу. Она также применима для наблюдения за ростом опухолей, регенерацией органов или миграцией стволовых клеток.
  • Исследователи разработали метод быстрой лазерной хирургии на личинках, чтобы изучать процессы регенерации.
  • Команда подала заявку на патент, изучает коммерческое применение для скрининга лекарств на моделях болезней данио-рерио и работает над увеличением скорости обработки данных.

Мнение экспертов

  • Леонард Зон (Гарвардская медицинская школа): "Возможность пропускать эмбрионы через аппарат и получать изображения «на лету» будет очень полезной".
  • Джереми М. Берг (Национальный институт общего медицинского наук NIH): Развитие таких технологий для мониторинга и манипуляций с модельными организмами представляет собой один из видов высокоэффективных исследований, которые призвана поддерживать программа NIH Director's New Innovator Award.

Исследование под руководством Мехмета Фатиха Яника опубликовано в журнале Nature Methods (18 июля). Первые авторы — аспиранты Карлос Пардо-Мартин и Цзун-Яо Чанг.