logo

Пользовательского поиска

Saturday 22nd of September 2018

Пространственная световая интерференционная микроскопия - новый метод визуализации живых клеток

PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
28.08.2011 08:42

 

 

Разработанные за последнее время микроэлектромеханические системы для изучения различных характеристик отдельных клеток дали возможность ответить на многие важные вопросы клеточной биологии. Тем не менее, комплексной и простой в использовании методики для измерения скорости роста отдельных клеток различных размеров не существовало.


Определение модели роста отдельных клеток дает ответ на одни из самых сложных вопросов современной биологии: регулируется ли рост клетки, и, если регулируется, то как? Например, линейный рост во времени означает, что никакой регуляции, необходимой для сохранения гомеостаза, не существует. Экспоненциальная модель роста указывает на обратное.


Ученые из Университета Иллинойса разработали новый метод визуализации – пространственную световую интерференционную микроскопию (SLIM), способную при помощи двух лучей света количественно оценить массу клетки.

 

Ученые из Университета Иллинойса разработали новый метод визуализациипространственную световую интерференционную микроскопию (SLIM), способную при помощи двух лучей света количественно оценить массу клетки. (Фото: Quantitative Light Imaging Laboratory)

 

 

 


Ученые из Университета Иллинойса (University of Illinois) нашли простой способ получить ответы на эти сложные вопросы. Группа исследователей под руководством профессора электротехнической и компьютерной инженерии, физики и биоинженерии Габриэля Попеску (Gabriel Popescu) разработала новый метод визуализации, названный пространственной световой интерференционной микроскопией (spatial light interference microscopy, SLIM), позволяющий измерять массу клетки с помощью двух световых лучей. Описанная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, технология SLIM, вероятно, положит конец долгим спорам о том, как же все-таки растет клетка – с постоянной скоростью или в геометрической прогрессии.

Технология SLIM – чрезвычайно чувствительная количественная оценка массы с фемтограммовой точностью. Для сравнения, капля воды размером в микрон весит 1000 фемтограмм. SLIM позволяет количественно оценивать не только рост отдельной клетки, но даже и перенос некоторой массы внутри нее. Сфера применения новой технологии чрезвычайно широка.

«Значительное преимущество SLIM над существующими методами визуализации состоит в том, что мы можем работать со всеми типами клеток – бактериями, клетками млекопитающих, отдельными клетками и их популяциями, адгезивными и неадгезивными клетками и т.д.», - комментирует возможности новой методики Мустафа Мир (Mustafa Mir), первый автор статьи. «И все это при сохранении чувствительности и получении количественной информации».

В отличие от большинства других методов визуализации клеток SLIM – сочетание фазово-контрастной микроскопии и голографии – не требует ни окрашивания, ни какой-либо другой предварительной подготовки образцов. Так как технология абсолютно неинвазивна, ученые могут изучать клетки в процессе выполнения ими своих естественных функций. SLIM использует белый свет, и для наблюдения за ростом клеток ее можно сочетать с более традиционными методами микроскопии, такими как флуоресценция.

«Нам удалось объединить более традиционные методы с нашей технологией, так как это всего лишь дополнительный модуль к коммерческим микроскопам», - объясняет Мир. «Биологи смогут использовать все свои старые трюки и в довершении просто добавить к ним наш модуль».


Профессор электротехнической и компьютерной инженерии, физики и биоинженерии  Габриэль Попеску (Gabriel Popescu)

 

Профессор электротехнической и компьютерной инженерии, физики и биоинженерии Габриэль Попеску (Gabriel Popescu). (Фото: ece.illinois.edu)

 


Группа профессора Попеску уже нашла подтверждения экспоненциального роста клеток кишечной палочки E.coli, что хорошо согласуется с другими недавними сообщениями.

Высочайшая чувствительность SLIM в сочетании с возможностями флуоресцентной микроскопии позволяет ученым проводить мониторинг роста клеток в различные фазы клеточного цикла. Так, используя флуоресцентный маркер для S-фазы, они измерили рост отдельной клетки в каждой фазе клеточного цикла на клетках человеческой остеосаркомы и установили, что клетки млекопитающих демонстрируют экспоненциальный рост только в фазе G2, то есть после репликации ДНК и до деления. Эта информация имеет большое значение не только для фундаментальной биологии, но и для диагностики заболеваний, разработки лекарственных препаратов и тканевой биоинженерии.

Исследователи надеются применить свои новые знания о росте клеток при изучении различных моделей заболеваний. Например, они планируют использовать SLIM для того, чтобы узнать, чем рост нормальных клеток отличается от роста раковых, а также оценить влияние на скорость роста раковых клеток различных методов лечения.

SLIM можно использовать в самых разных сферах – от естественных наук до материаловедения.

«Это как iPad – у нас есть аппаратное обеспечение и ряд приложений для решения конкретных проблем, представляющих интерес для различных лабораторий», - объясняет профессор Попеску.

 

 

По материалам

New imaging method sheds light от cell growth

 

Аннотация к статье Optical measurement of cycle-dependent cell growth

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday2147
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week12485
mod_vvisit_counterLast week6507
mod_vvisit_counterThis month25233
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4115639

We have: 101 guests, 13 bots online
Your IP: 54.198.23.251
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.