Нанощипцы для "биопсии" отдельных молекул в живых клетках
Новая технология позволяет извлекать отдельные молекулы из живых клеток, не разрушая их, с помощью электрических импульсов.
Проблема изучения клеток
Традиционные методы исследования клеток требуют их разрушения, что приводит к:
- Потере пространственной информации о расположении компонентов
- Невозможности отслеживать динамические изменения молекул во времени
- Смешиванию всех содержимого клетки
Технология нанощипцов
Разработана командой под руководством профессора Джошуа Эделя и доктора Алекса Иванова в Имперском колледже Лондона (опубликовано в Nature Nanotechnology).
Конструкция:
- Острый стеклянный стержень с электродами из углеродного материала (типа графита)
- Диаметр кончика < 50 нанометров
- Зазор между электродами: 10-20 нанометров
Принцип работы:
Применение переменного напряжения создает мощное локализованное электрическое поле
Основано на явлении диэлектрофореза
Позволяет захватывать отдельные молекулы: ДНК, РНК, белки, митохондрии
Возможности технологии
Что можно извлекать:
- Митохондрии из тела клетки
- РНК из разных участков цитоплазмы
- ДНК из ядра
- Транскрипционные факторы
Преимущества:
- Минимальное повреждение клетки
- Работа в реальном времени
- Высокое пространственное разрешение
- Многократный отбор проб из одной клетки
Перспективы применения
- Построение "атласа человеческих клеток"
- Изучение различий между клетками одного типа
- Исследование нейродегенеративных заболеваний (через манипуляции с митохондриями в нервных клетках)
- Понимание фундаментальных клеточных процессов
Профессор Эдель: "С нашими щипцами мы можем извлекать минимальное количество молекул из клетки в реальном времени, не повреждая ее".
Доктор Иванов: "Этот метод обеспечивает беспрецедентное пространственное разрешение и возможность многократного отбора проб, что может дать более глубокое понимание клеточных процессов".