Ученые внедрили в живые клетки крошечные лазеры, чтобы лучше следить за ними — Naked Science
20.11.2018
Редакция

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.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 09:40
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: