20.11.2018
Редакция Naked Science

Ученые внедрили в живые клетки крошечные лазеры, чтобы лучше следить за ними

Команда исследователей из Сент-Эндрюсского университета в Шотландии разработала крошечные лазеры, которые могут перевернуть наше понимание и качественно изменить лечение многих заболеваний, включая рак.

5bf40729d4d90
©Wikipedia

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, включало в себя разработку миниатюрных лазеров диаметром менее тысячной миллиметра и встраивание их в живые клетки: например, в иммунные клетки или нейроны. Внутри ячейки лазеры выполняли функцию маяка, сообщая о местонахождении клетки и даже отправляя информацию о ее состоянии.

 

Сейчас биологи обычно используют флуоресцентные красители или флуоресцентные белки для отслеживания местоположения клеток. Их замена на эти крошечные лазеры позволит ученым следить за гораздо большим количеством клеток, не путая их при этом. Это стало возможным благодаря тому, что свет, генерируемый каждым лазером, содержит только одну длину волны. Красители же генерировали свет с несколькими длинами волн параллельно, поэтому точно отличить свет более чем от четырех или пяти разных красителей не представлялось возможным: цвета красок становились слишком похожими. Вместо этого исследователи продемонстрировали, что можно производить тысячи лазеров, каждый из которых генерирует свет с несколько иной длиной волны, что позволяет точнее их идентифицировать.

 

Новые лазеры в виде крошечных дисков намного меньше ядра большинства клеток. Они изготовлены из материала полупроводниковой квантовой ямы для обеспечения максимально возможного лазерного излучения и обеспечения соответствия цвета лазерного излучения требованиям к клеткам.

 

Когда лазеры помещались внутрь клеток и раньше, однако занимали в тысячу раз больший объем внутри клеток и требовали больше энергии для работы, что ограничивало их применение, особенно для таких задач, как отслеживание иммунных клеток на их пути к локальным очагам воспаления или мониторинг распространения раковых клеток в тканях.

 

Идея об иммунных клетках-киборгах, которые борются с бактериями с помощью «бортовой лазерной пушки», конечно, более захватывающая, однако реальная ценность этих исследований состоит в создании новых способов наблюдения за клетками и, таким образом, лучшего понимания механизмов заболевания», — признается профессор Малте Гезер (Malte Gather).

 

Исследователи уверены, что эта технология поможет изучить множество важных вопросов с совершенно иного ракурса. Например, теперь стало возможно следить за отдельными раковыми клетками, чтобы понять, когда и как они становятся инвазивными.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: