Електричні імпульси можуть бути використані для вилучення ДНК, білків та органів з клітин, не руйнуючи самі клітини, нове дослідження проливає світло.
Завдяки методам, що розвиваються в масштабі, ми постійно все більше дізнаємось про те, як працюють клітини. Однак низка питань поки що залишаються без відповіді. Наприклад, можуть бути суттєві відмінності в межах кожного типу клітин - м’язових клітин, клітин мозку, адипоцитів; хоча зовні вони здаються однорідними, між ними існують серйозні відмінності на молекулярному рівні.
Однак каталогізація цього глибоко сплячого різноманіття є дуже важливою, якщо ми хочемо розкрити секрет найосновнішої функції клітин - з відповідними знаннями вчені можуть створити кращі моделі прогресування захворювання та розробити конкретні, індивідуальні методи лікування.
Ілюстрація людського нейрона Джерело: Наукова фототека/PIXOLOGICSTUDIO/НАУКОВА ФОТОБІБЛІОТЕКА/Pixologicstudio/Science Photo Li
Простягніть руку до клітин, не знищуючи їх
Методи, що застосовувались до цього часу для вивчення відмінностей, були не зовсім найефективнішими. Це пов’язано з тим, що дослідники не змогли проникнути всередину клітин таким чином, щоб вони не пошкодились і вміст їх не змішався. На додаток до припинення природного просторового розташування вмісту клітин, молекулярні зміни в клітинах з часом також стали непростежуваними.
Співробітники Імперського коледжу в Лондоні Джошуа Едель та д-р. Тому Алекс Іванов розробив нову техніку, яка позбавляє клітини всередині від небажаних руйнівних ефектів - вони витягують молекули, які хочуть вивчити, з живих клітин, не руйнуючи їх і не пошкоджуючи їх вміст.
Насправді ми створили своєрідний пінцет, який дозволяє виловлювати необхідні молекули з живої клітини в режимі реального часу, в мінімальних кількостях, не руйнуючи саму клітину ", - написав Едель. Він додав, що це вже було продемонстровано в практикують, що певні фактори транскрипції клітин, які контролюють активність ядра, і навіть ДНК ядра - можуть бути легко та безпечно вилучені з їхнього домашнього середовища.
Мітохондріальна структура Джерело: Наукова фототека/SCIEPRO/НАУКОВА ФОТОБІБЛІОТЕКА/Sciepro/Наукова фототека
Свіжий підхід може забезпечити милицю для вчених для створення універсального «атласу клітин людини», який надає уявлення про функціонування здорових, здорових клітин, а також показує, які дефекти, що ведуть до захворювань, можуть виникати в нашому найбільш фундаментальному компоненті.
Електричне поле дарує душу нанопари
Ні в якому разі не уявляйте собі пінцет у традиційному розумінні, а вражаюче загострені скляні стрижні. Електроди на вуглецевій основі розташовані на кінцях стрижнів, використовуючи в експерименті графіт. Діаметр кінчиків двох скляних стрижнів становить менше 50 нанометрів (один нанометр - одна мільйонна частина міліметра), а зазор між електродами становить лише 10-20 нанометрів.
Робота нанопари заснована на так званому явищі діелектрофорезу. У вищезазначеному малому зазорі генерується локалізоване електричне поле, відкаліброване до бажаної напруженості, змінним струмом, який потім захоплює, а потім витягує об’єкти або частинки, що вивчаються, з клітини.
Ілюстрація того, як працюють нанокліпи Джерело: Імперський коледж Лондона
Хірургія клітин, що відповідає Sci-Fibe
Свіжа і чітка технологія може зробити довгу серію експериментів, які досі вважаються неможливими. Наприклад, нейронам, на відміну від інших клітин, потрібно набагато більше енергії, щоб нормально функціонувати, отже, багато мітохондрій допомагають їм спрацьовувати. Видаляючи або навіть додаючи ці органи, ми також можемо змінювати функції нейронів, глибше розуміючи передумови появи кожного нейродегенеративного захворювання.
Детальніше про нанопари ви можете прочитати в науковому журналі Nature Nanotechnology.