Сезонные изображения раскрывают науку о стволовых клетках

На первый взгляд, пара отмеченных наградами изображений, созданных аспиранткой Саутгемптонского университета Катариной Моура, кажется сезонной. Но при ближайшем рассмотрении видно, что компоненты изображений (микрографов) рождественской елки и венка на самом деле состоят из стволовых клеток, созданных с помощью инновационных лазерных методов визуализации в рамках программы исследований регенеративной медицины в Саутгемптоне.

Зеленые круглые объекты на изображениях — это клетки коллагена, а красные «точки» — жировые клетки. Оба типа клеток были извлечены из костного мозга человека, а Катарина электронно усилила их цвет, чтобы подчеркнуть детали. Обычно коллагеновые клетки, которые на изображениях Катарины выглядят зелеными, имели бы более голубой цвет, но, по ее словам, жировые клетки при использовании лазеров действительно были бы красными.

Работая со специалистами по скелетной биологии в больнице общего профиля Саутгемптона, Катарина исследует новые оптические методы для мониторинга развития клеток, используемых в новых подходах регенеративной медицины — в данном случае для создания и выращивания хряща из человеческих стволовых клеток. Ее PhD-исследование сосредоточено на разработке нового бесцветочного подхода к визуализации для неразрушающей и неинвазивной оценки человеческих стволовых клеток и скелетной регенерации.

Традиционные методы предполагают маркировку или инъекцию клеток красителями или флуорофорами — флуоресцентными соединениями, которые «светятся» под воздействием света, — для обнаружения их сложных структур. Под руководством своего научного руководителя, профессора молекулярной биофотоники и визуализации Сумита Махаджана, Катарина использует сверхбыстрые лазеры для достижения того же эффекта, но менее инвазивным способом.

«Массивное преимущество наших лазерных методов визуализации без красителей заключается в том, что вы можете использовать образец стволовых клеток, не прерывая процесс развития в реальном времени, вам не нужно выполнять никаких разрушающих клетку манипуляций, и нет фотообесцвечивания, которое довольно часто встречается у флуоресцентных материалов», — поясняет Катарина. — «Просто поместите биоинженерный хрящ под микроскоп — и вы получите изображение».

Профессор Ричард Ореффо добавил: «В отличие от современных стандартных методов на основе окрашивания, подход к визуализации без красителей применим в клинике, поскольку стволовые клетки никак не повреждаются и не нарушаются. Следовательно, эту технологию можно использовать для объективной оценки развития и скрининга стволовых клеток, чтобы быть абсолютно уверенными перед их использованием для терапии».