Новая технология для изучения механики клеток без вторжения
Исследователи разработали технологию деформационной микроскопии, которая позволяет изучать механические изменения в клетках, не нарушая их физиологии. Это значительный шаг вперёд для решения проблем человеческого здоровья, связанных с опорно-двигательным аппаратом, сердцем и нервной системой. Работа опубликована в журнале Cell Reports.
Суть технологии
- Технология, разработанная профессором Колорадского университета в Боулдере (ныне — профессор Университета штата Колорадо) Сохамом Гхошем и его коллегами, использует высокоточные изображения и формулу на их основе.
- Она создаёт микроскопическую карту деформаций (strain map), которая количественно оценивает, какую нагрузку могут выдержать клетка и её ядро.
- Метод неинвазивен в отличие от предыдущих подходов, которые нарушали физиологию клетки.
Результаты и значение
- Технология позволила получить неискажённые изображения клетки и её ядра, выявив упущенную связь между биологическими системами и механическим окружением.
- Высокое разрешение показало сложные структурные архитектуры, что помогло понять пространственно детализированную и динамичную деформацию клетки.
- Это раскрыло разницу в поведении субклеточных и субъядерных областей в нормальных физиологических условиях по сравнению с патологическими.
Будущие перспективы
По словам Гхоша, технология «может двигать область механо-биологии с беспрецедентной скоростью». В своей лаборатории Cellular Engineering and Mechanobiology Lab он будет использовать её вариации для:
- Исследования изменений в отдельных клетках в связи с функцией стволовых клеток.
- Поиска ответа на вопрос, почему разные ткани функционально различны, несмотря на одинаковый генетический код.
- Изучения взаимодействия между непосредственным окружением клетки, эпигенетикой и организацией хроматина в ядре.
«Деформационная микроскопия выведет исследования в моей лаборатории на новые высоты», — заключил Гхош.