Новый метод обеспечивает рекордные сигналы для обнаружения эмбриональных стволовых клеток человека

Исследователи из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) разработали метод, который может повысить безопасность будущих клеточных терапий на основе стволовых клеток за счёт усиления их собственных биоэлектрических сигналов.

Для развития клеточной терапии и обеспечения безопасности пациентов требуются надёжные методы контроля и подтверждения плюрипотентности стволовых клеток. Электрические методы детекции (EBD) неинвазивны, позволяют оценивать плюрипотентность в реальном времени и избегать затрат и повреждения клеток, характерных для традиционных методов. Однако ранее такие методы давали слабые сигналы тока, что препятствовало их коммерциализации.

Исследователи из SUTD, включая докторанта Софию Чан и доктора Десмонда Лока, совместно с коллегами из Наньянского технологического университета (NTU) и Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) разработали метод получения сверхвысоких биоэлектрических сигналов от человеческих эмбриональных стволовых клеток (hESCs).

В работе, опубликованной в ACS Applied Bio Materials, команда добилась сигнала от клеток силой 1.828 мА, используя измерения постоянного тока и напряжения, а также двумерные листы дисульфида молибдена (MoS₂). Это на два порядка величины больше, чем в предыдущих методах EBD.

«Стволовые клетки — это перспективный исходный материал для лечения пока неизлечимых и опасных для жизни заболеваний. Однако их применение ограничено доступностью методов, гарантирующих терапевтическую безопасность. Наш метод позволяет усилить собственные сигналы стволовых клеток до уровня, пригодного для коммерциализации, чтобы обеспечить эту безопасность», — говорит Чан.

Исследователи также показали, что листы 2D-MoS₂ усиливают биоэлектрические сигналы, не влияя на естественные характеристики стволовых клеток. На основе моделирования методом молекулярной динамики (MD) группа установила, что увеличение тока стало результатом спонтанного взаимодействия, формирующегося между листами и клетками.