27.12.2011

Как поставить диагноз клетке

Создан метод, позволяющий определить самочувствие клетки по её окислительно-восстановительному потенциалу. Единственной клетки.

Исследователи из Эдинбургского университета (Великобритания) знают, как поставить диагноз одной-единственной клетке. Понятно, что если речь зашла о таких масштабах, то без слова «нано» тут не обойтись. Своё изобретение учёные назвали наносенсором; в одну клетку можно поместить сразу несколько таких устройств. Их задача — отслеживать работу клеточной «электроники», изменения окислительно-восстановительного потенциала, которые сопровождают те или иные процессы, пишет The Independent.

Не следует думать, что электрическая активность свойственна лишь нервным и мышечным клеткам. В любой клетке протекает великое множество биохимических реакций, и многие из них связаны с перегруппировкой заряженных частиц, атомов или молекул. Всё это приводит к изменению «электрохимического портрета» клетки, то есть её окислительно-восстановительного потенциала. Изменение последнего подчиняется строгим законам, по его величине можно сказать, чем сейчас клетка занята и на какой стадии жизненного цикла находится. Точно так же несвоевременные отклонения в электрохимической деятельности клетки говорят о том, что она нездорова.

Чтобы определить изменения клеточного окислительно-восстановительного потенциала, учёные прикрепили чувствительные молекулы-сенсоры к наночастицам золота, которые и отправили внутрь клетки. Под действием клеточного потенциала молекулы-сенсоры изменялись, и эти трансформации можно было увидеть, облучив нанодатчики лазером. Судить о состоянии клетки можно было по тому, как сенсоры отражали луч. Результаты экспериментов опубликованы в ACS Nano Journal.

Пока что учёные ограничились испытаниями наносенсоров на культуре клеток, но в ближайшем будущем планируют перейти к проверке метода на уровне организма. Разумеется, знать о состоянии какой-то отдельно взятой клетки врачам, может, и ни к чему. Но посредством описанной методики можно детальнейшим образом проанализировать, к примеру, состояние злокачественной опухоли: определить, какие группы клеток более чувствительны к лекарству, а какие — менее, чем они отличаются, какие ещё фракции клеток есть в опухоли. Всё это позволит подобрать более эффективное лечение, учитывающее не только динамику опухоли в целом, но и состояние отдельных её частей. И то же самое можно сказать о самых разных заболеваниях, от сердечно-сосудистых до нейродегенеративных.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА