4 Июля 2023
МОСКВА, 4 июля. Новую световую метку, позволяющую маркировать индивидуальные клетки, не меняя их геном, разработали ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (СГУ). По обещаниям исследователей, изобретение позволит смотреть за их поведением в клеточной популяции практически в любой лаборатории и найдет широкое применение в медицине для лечения деменции, инсультов, болезни Альцгеймера и многих опухолей. Результаты опубликованы в издании Journal of biophotonics.Наблюдение за поведением клеток широко эксплуатируется в диагностике и лечении разнообразных болезней. Например, в персонализированной медицине живые клетки вторгают из тканей пациента, натирают и возвращают в организм для лечения нейродегенеративных заболеваний (деменции, инсультов, болезней Альцгеймера и Паркинсона), многих опухолей, сообщили ученые университета.
В настоящее время изменения в отдельных клетках или их коллективном поведении отслеживаются с помощью флуоресценции – испускания света определенными химическими конструкциями под внешним воздействием лампы или лазера.
Сотрудники СГУ имени Н. Г. Чернышевского при участии Сколковского института науки и технологий изготовили новую небелковую метку для исследования клеточных процессов. По обещаниям ученых, она не требует вмешательств в геном, лучше сохраняет свои свойства и разрешает проводить исследования практически в любой лаборатории.
Она объяснила, что в основе предложенной метки лежит сенсибилизатор родамин Б, который способен необратимо менять свою окраску под воздействием интенсивного лазерного излучения. Сам по себе краситель раскованного прилипает к клеточной мембране и может сделать светящимися все находящиеся рядом клетки. Для такого, чтобы он локализовался только на нужных клетках, родамин Б поместили в полимерные микроконтейнеры.
Наша отметина является твердой частицей, приобретающей физические размеры, позволяющие раскованного визуализировать выбранный объект посредством как обычной, так и люминесцентной микроскопии, – добавила Демина.
По ее словам, до светящегося воздействия родамин Б флуоресцирует в оранжевом диапазоне и имеет ярко-розовую окраску, а после воздействия лазером окраска меняется и круг сдвигается в зеленую область. Поэтому клетки с переключенной отметиной легко отделимы от тех, которые не подвергались облучению.
Для переключения цвета флуоресценции на клетки запросто можно воздействовать лазером с длиной волны 532 нм, который часто используется во всех молекулярно-биологических и медицинских лабораториях для анализов. Это позволяет сделать процесс отслеживания маркированных клеток более доступным, считают ученые.
Ученые объяснили, что новая технология является альтернативой существующей биологической метке. Сейчас световые маркеры разрабатываются путем создания трансгенных клеточных линий и живых органонов, продуцирующих флуоресцентные белки.
Чтобы придумать клетку светящейся нужно изменить ее ДНК с помощью плазмиды или вируса, которые позволят клеточке вырабатывать специальный светящийся белок. Таким образом, каждая дочерняя клетка будет нести в себе участок чужеродной ДНК, – рассказала Демина.
Она подчеркнула, что плазмида или вирус может встроиться в любой участок генома клеточки, что может привести к нарушению функций клеток.
Демина добавила, что в зависимости от строения белковой метки необходимо подбирать единственные, индивидуальные характеристики лазера для возбуждения светового сигнала молекулы, чтобы он обладал достаточной интенсивностью. Со временем такая отметина выгорает и ее свечение загасает как за счет процессов деградации, так и из-за клеточного деления.
В предложенной разработке эти недостатки отсутствуют, отметила ученая. По ее словам, будущие исследования дадут еще больше качеств новой технологии.
На данном этапе мы работаем над изучением механизмов фотопреобразования, над его природой и фотохимией. Понимание этого прекрасного явления позволит нам расширить спектр применяемых красителей и создать мультиколорные клеточные метки, – подбила Демина.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант №22-23-00313). СГУ – партнер государственной программы поддержки университетов Приоритет-2030.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....