Биологи научились измерять консистенцию эмбрионов

Пространственные и механические свойства окружения клеток в развивающемся эмбрионе играют ключевую роль при формировании тканей и органов. Это подтверждают эксперименты со стволовыми клетками: так, если поместить эмбриональные стволовые клетки на субстрат, по механическим свойствам аналогичный мозгу, они дифференцируют в нейроны. Однако метода для изучения этого процесса in vivo и in situ до сих пор не существовало.

В новой работе ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предложили использовать для этого ферромагнитные микрокапли, которые внедряются в пространство между клетками. Контролируя капли с помощью магнитного поля, возможно управлять их воздействием на клетки. В свою очередь, по сопротивлению, которое клетки оказывают каплям, авторы смогли определить механические и пространственные свойства ткани.

Метод испытывался на эмбрионах рыб данио-рерио (Danio rerio) — они быстро растут и являются почти прозрачными, что упрощает процесс исследования. Внедрив магнитные капли в различные участки развивающегося эмбриона, ученые показали, что механические свойства ткани меняются вдоль оси тела. На заднем, растущем конце эмбриона ткани более «жидкие» и по консистенции напоминают густой мед. С удалением от растущего конца их консистенция меняется.

По мнению авторов, метод позволит лучше понять механизмы, которые определяют развитие органов и тканей в эмбрионе, а также облегчит изучение опухолей. Кроме того, он может использоваться для выращивания стволовых клеток и манипуляций с ними. Ранее нидерландские ученые создали трехмерный атлас пренатального развития человека, позволяющий в деталях рассмотреть структуры, органы и системы эмбриона. На подготовку атласа у исследователей ушло семь лет.