05.11.2012

Клетка для клетки

Как быть, если надо изучить поведение индивидуальных или редких клеток, оградив их от возможного влияния сородичей и других микроорганизмов? В Национальной лаборатории Сандия (США) предлагают изолировать такие клетки внутри индивидуальных «тюрем», построенных специально вокруг выбранного объекта исследований. А конструирование четырёх стен и крыши «тюрьмы» лучше всего проводить с помощью метода многофотонной литографии, пишет Chemistry World.

Итак, для сооружения резервации вокруг выбранной клетки применяется лазерный луч, инициирующий радикальную реакцию, в которой фотосенсибилизатор метиленовый синий «сшивает» между собой протеиновые мономеры, формируя гидрогель. «Сшивание» происходит только в области вокруг фокуса лазерного луча. Таким образом, удаётся возвести геометрически правильные стены, шаг за шагом передвигая и поднимая фокус лазера, пока высота стен не достигнет 10 мкм. Крыша создаётся путём сканирования лазером между вершинами стен. В результате таких нехитрых манипуляций вокруг клетки или микроорганизма выстраивается «домик», внутренний объем которого достигает 6 250 мкм³.

Другие современные технологии изучения индивидуальных клеток основаны на использовании микрожидкостных проточных устройств, в которых клетки, находящиеся в растворе, пропускаются через микроскопические каналы и барьеры, созданные специально для захвата специфических клеток. Такие методы требуют серьёзной подготовки, всегда очень индивидуальны (то, что работает для одного типа клеток, не работает для другого) и страдают от отсутствия визуального и физического контроля над процессом. А главное в том, что клетки изымаются из их привычной среды.

В данном случае клетки постоянно находятся в естественной среде, где они и были обнаружены или выращены, а «камеры предварительного заключения» создаются так, что питательные вещества и продукты клеточной жизнедеятельности могут свободно диффундировать в обе стороны. И только сама клетка не может никуда сбежать. В результате заложница имеет возможность свободно делиться без влияния других клеток. Через несколько дней клетка может так расплодиться, что камера переполнится, а её крыша выгнется под давлением или сломается (см. иллюстрацию).

Единственным недостатком методики является повышенная смертность будущих заключённых. По статистике, лишь одна из трёх клеток переживает взятие под стражу. Дело в том, что из-за радикальной реакции полимеризации образуется слишком много активных частиц (в том числе и синглетный кислород), способных повредить клетке. В общем, тут есть ещё над чем работать, что ни в коем случае не принижает достоинств нового способа изучения особенностей клеточной жизни, подробности которого описаны в журнале Analytical Chemistry.

Роман Иванов

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА