Новая технология LEVA позволяет визуализировать и контролировать внеклеточные везикулы и частицы
Новая технология LEVA (light-induced extracellular vesicle and particle adsorption), разработанная учёными Северо-Западного университета и Университета штата Огайо, впервые позволяет точно располагать и изучать в реальном времени поверхностно-связанные внеклеточные везикулы и частицы (EVP).
EVP — это крошечные биологические наночастицы, которые клетки выделяют в биологические жидкости и оставляют в тканях, передавая сообщения другим клеткам. Они влияют на многие важные процессы в организме: заживление ран, инфекции, регенерацию и распространение рака.
Как работает LEVA
Технология использует ультрафиолетовый свет, направляемый на поверхность через массив микрозеркал. Облученные участки поверхности химически изменяются и становятся «липкими» для EVP, в то время как необлученные остаются нейтральными. Это позволяет создавать точные узоры из EVP: точки, линии, градиенты или сложные изображения, имитируя их расположение в тканях человека.
«LEVA использует контролируемый ультрафиолетовый свет для притягивания этих везикул с субклеточной точностью на основе их врождённых свойств. Раньше это было невозможно», — отметил соавтор исследования Колин Хайси.
Иммунные клетки следуют по «хлебным крошкам» из EVP
В эксперименте учёные использовали LEVA для создания узоров из бактериальных EVP, имитируя инфекцию. Затем к ним добавили нейтрофилы человека — тип белых кровяных телец, первых ответчиков иммунной системы.
Нейтрофилы быстро обнаружили и устремились к узорам из бактериальных EVP, плотно собираясь над ними, как на месте реальной инфекции. Эксперимент показал, что одни только EVP (без живых бактерий) служат сильным химическим маяком для иммунных клеток.
«Нейтрофилы эволюционно научились распознавать антигены, присутствующие на бактериальных клетках и, следовательно, на бактериальных EVP из-за их схожести», — пояснил Хайси.
Перспективы технологии
В будущем команда планирует:
- Применять LEVA для изучения роли EVP в метастазировании рака, заживлении ран и иммунных ответах.
- Расширить технологию с плоских поверхностей на сложные трёхмерные материалы, чтобы лучше имитировать условия внутри организма.
- Расшифровать правила поведения клеток, управляемого EVP, для разработки терапевтических стратегий.
Исследование «Light-induced extracellular vesicle and particle adsorption» опубликовано в журнале Nature Methods.