17 июня
Сколтех

Создан новый метод отслеживания клеток при помощи флуоресцентных «микрометок»

4.5

Ученые Сколтеха и Саратовского государственного университета разработали простую и легко воспроизводимую систему маркировки отдельных клеток, которая позволяет отслеживать поведение и перемещение отдельных клеток при решении задач, требующих максимальной точности.

Создан новый метод отслеживания клеток при помощи флуоресцентных «микрометок» / ©Getty images

Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале ACS Applied Materials and Interfaces. В современной биомедицине и биологии развития исследователям зачастую приходится четко прослеживать движение отдельных клеток как для выделения максимально очищенных клеток из различных типов клеточных линий, в частности, при выборе мезенхимальных стволовых или стромальных клеток, наиболее пригодных для регенерации тканей, так и для выявления паразита внутри хозяйской клетки.

Один из способов решения этой задачи − использование палитры флуоресцентных белков, которые светятся всевозможными цветами под воздействием ультрафиолетового или синего света. Однако применение этого метода требует создания новых трансгенных линий, обеспечивающих экспрессию этих белков и при этом удаляющихся от исходных клеточных культур. Кроме того, некоторые белки токсичны и быстро разлагаются.

Профессор Сколтеха и Лондонского университета королевы Марии Глеб Сухоруков и его коллеги решили вместо маркерных белков использовать полимерные многослойные микрокапсулы, которые могут усваиваться многими клетками, оставаясь внутри них на протяжении нескольких дней. Ученые изготовили гибридную полимерную микрокапсулу с углеродными наноточками (CND), наполненную флуоресцентным красителем − родамином B. Благодаря сочетанию этих компонентов капсула становится фотопереключаемой.

Исследователи протестировали свою систему, промаркировав отдельные клетки на шести клеточных линиях, включая известные «вечные» клетки HeLa и здоровые эмбриональные фибробласты человека. Система показала неплохой результат при тестировании: метки сохранялись даже после 48 часов наблюдения, а в маркированных клетках заметных повреждений отмечено не было. Этот метод можно использовать для комбинаторного кодирования отдельных клеток внутри популяций, поскольку одна и та же клетка может маркироваться несколькими хорошо отличимыми друг от друга микрокапсулами.

«Для оптической маркировки отдельных клеток ранее использовались другие методы, однако все они основывались на генетической модификации клеток и кодировании фотопереключаемых белков, что не позволяло широко применять их на практике, особенно для стволовых и других клеток, генетическая модификация которых невозможна или нежелательна.

Мы предложили простой инструмент, который можно применять для различных клеточных линий благодаря легкому усваиванию фотопереключаемых капсул клеткой. Еще одно преимущество метода − возможность комбинаторной маркировки: каждая маркированная клетка может иметь уникальную комбинацию переключаемых капсул, которая «присваивает код» отдельным клеткам и облегчает задачу мониторинга перемещений клеток внутри популяции», − рассказывает Глеб Сухоруков.

Он отмечает, что его коллектив рассчитывает на взаимодействие с биологами и специалистами по медико-биологическим исследованиям, заинтересованными в решении задач, связанных с перемещением отдельных клеток и межклеточными миграциями в популяциях.

«Кроме того, мы точно не знаем, как однотипные клетки взаимодействуют внутри популяции и почему одни клетки первыми реагируют на внешние раздражители и становятся «лидерами», а остальные лишь следуют за ними. Мы полагаем, что, как только нам удастся выделить и продемонстрировать биологические и биохимические различия между отдельными клетками в популяции, выяснить так называемое социальное поведение клеток в популяции, таким образом, наш метод станет востребованным и найдет широкое применение», − отмечает в заключение Сухоруков.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

8 часов назад
Василий Парфенов

Польские ученые-полярники засняли редкое событие — охоту полярного медведя не на морскую добычу, а наземную. Правда, молниеносная атака все равно произошла в воде. Подобное поведение северного хищника впервые удалось запечатлеть на видео.

Вчера, 14:37
Николай Цыгикало

Запуск в космос всегда динамичен. Ревущий старт, огромный факел огня, затихающий гром в небе. Первая ступень отработала и отделилась, отработала следующая, эстафета ускорения закончилась достижением орбитальной скорости на нужной высоте. Пуск ракеты завершен, заняв всего восемь – десять минут. Но выведение на этом не заканчивается. В работу вступает особая, космическая ступень. Именно она поднимает орбиту на большую высоту, начинает межпланетное путешествие, и решает много других задач. О ее сложной работе и больших возможностях – в нашем материале.

25 ноября
НИУ ВШЭ

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

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

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.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[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: