Создан новый метод отслеживания клеток при помощи флуоресцентных «микрометок» — Naked Science
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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

8 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

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?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

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: