Новый метод визуализации секреции белков отдельными клетками

Исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработали высокочувствительный метод FluoroDOT assay, позволяющий визуализировать и измерять белки, секретируемые одиночной клеткой, примерно за 30 минут.

Ключевая инновация: плазмонный флуорофор

Метод основан на использовании плазмонного флуорофора (plasmonic-fluor) — нанометки, разработанной в лаборатории профессора Шриканта Сингаманени. Эта метка:

• В 16 000 раз ярче обычных флуоресцентных меток.
• Имеет соотношение сигнал/шум почти в 30 раз выше.

Плазмонные флуорофоры состоят из металлических наночастиц, которые действуют как антенны, усиливая флуоресцентное свечение, что позволяет детектировать крайне малые количества белка.

Преимущества метода

• Высокое разрешение: Позволяет увидеть пространственное распределение белков вокруг отдельной клетки с помощью обычного флуоресцентного микроскопа.
• Мультиплексность: Даёт возможность одновременной визуализации двух типов белков от индивидуальных клеток.
• Доступность: Не требует специального оборудования и адаптирован для любой лаборатории.
• Скорость: Замена существующих методов, которые могут занимать до 24 часов.

Практическое применение

Технология была апробирована на белках, секретируемых человеческими и мышиными клетками, включая иммунные клетки, инфицированные Mycobacterium tuberculosis.

"Когда Mycobacterium tuberculosis заражает иммунные клетки, они отвечают секрецией цитокинов. FluoroDOT assay позволил нам увидеть, как отдельные клетки в популяции реагируют на инфекцию — какие клетки секретируют и в каком направлении. Это было невозможно со старой технологией", — говорит соавтор работы Дженнифер А. Филлипс.

Метод позволяет различить клетки, секретирующие два белка одновременно, от клеток, секретирующих только один белок или не секретирующих вовсе, что даёт более полное понимание клеточной коммуникации и иммунного ответа.

Технология плазмонных флуорофоров, впервые описанная в Nature Biomedical Engineering в 2020 году, является патентной и лицензирована университетом компании Auragent Bioscience LLC.