Отдельные клетки научили левитации

Отдельные клетки научили левитации

Клетки занимают определённую высоту, в зависимости от того, какую плотность они имеют
(фото Durmus et al. Stanford University).

Исследователи из Стэнфорда придумали, как заставить левитировать не крупные объекты, а отдельные клетки.

До этого в воздух учёные поднимали относительно небольших животных, постоянно от земли отрывают поезда. Кроме того, инженеры в экспериментальном порядке демонстрировали левитацию в трёхмерном пространстве (когда предмет передвигается по всем трём осям), левитацию сразу нескольких объектов и даже освоили "волшебное" передвижение не намагниченных объектов.

Теперь же они научились манипулировать весьма деликатными объектами микроскопического размера.

Проблема состояла в том, что инженеры не умеют настолько тонко настраивать магнитное поле, чтобы получить контроль над отдельными клетками. Нашпиговать их чувствительным к магнитному полю оксидом железа, как это часто делается в таких случаях, невозможно ― клетки попросту погибнут.

Невозможно впустить внутрь ― попробуем расположить вокруг, решили исследователи и "подвесили" клетки в тонком слое магнитного раствора, расположенного между двух неодимовых магнитов толщиной с зубочистку.

Каждая клетка в таком устройстве всплывает на свою высоту, в зависимости от того какую плотность она имеет (объём в данном случае значения не имеет). Так как плотность клеток определяется их природой, то учёные получили в свои руки инструмент, позволяющий визуально разделить разные клетки.

"Сделать это можно в реальном времени в течение нескольких минут", — рассказывает Ларс Штейнмец (Lars Steinmetz), один из авторов работы.

Кстати, наблюдения в реальном времени изобретатели проводили благодаря зеркалам, которые были расположены вдоль всего канала и отражали свет в микроскоп.

Серия опытов показала, что по слоям разделяются различные раковые клетки (например, клетки опухоли груди и лёгких). Исследователи смогли таким образом различить белые и красные клетки крови. Однажды, рассказывают учёные в своей статье журнала PNAS, им удалось понаблюдать, как умирающая клетка стала менять свою плотность и, как следствие, позицию. Она утонула, из-за того что поры в её мембране впустили окружающую жидкость внутрь клетки.

В другом эксперименте исследователи увидели, как дрожжи и бактерии кишечной палочки, находясь в левитаторе, погибли от воздействия противогрибковых препаратов и антибиотиков, соответственно.

Биологам очень нужен такой метод наблюдения за реакцией клеток на те или иные воздействия, ведь таким образом можно протестировать работу лекарственного препарата. Кроме того, данная технология позволяет выделить из массива клеток какие-то особые редкие, столь необходимые для правильной постановки диагноза.

Критики работы отмечают, что учёным из Стэнфорда ещё предстоит доказать, что их методика купания в магнитной жидкости не влияет на плотность изучаемых клеток. То есть этот аналитический метод предстоит ещё как следует проверить и откалибровать.

Создатели планируют также проверить его на чувствительность и разрабатывают мобильную версию устройства, которая сможет работать с камерами смартфонов и гипотетически станет мобильным диагностическим тестом.

https://youtu.be/mk6CZ3ANIdk

Рейтинг публикации:

1

Комментарии (2) | Распечатать

Добавить новость в: