Новый метод позволит взвешивать отдельные живые клетки

Опубликовано Svidinenko в 3 май, 2007 - 13:37.

Установка для "взвешивания" бактерий

Учёные из Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology) разработали способ высокоточного измерения массы отдельных клеток.

Новый метод, основанный на микромеханическом детектировании, может помочь в создании дешёвых и портативных диагностических устройств, а также позволит глубже изучить изменение клетки в процессе деления. В отличие от обычных методов, этот позволяет измерять массу клетки прямо в жидкости.

Нынешние методы измерения массы способны достигать разрешения в один зептограмм (10^-21 грамм). Взвешиваемый объект помещается на кремниевую пластину (кантилевер). Это изменяет резонансную частоту колебаний кантилевера, и по этому изменению определяют массу объекта. Однако применимы такие методы только для неживых объектов, так как процедура должна проводиться в вакууме, чтобы вязкость окружающей среды не влияла на колебания.

Исследователи решили эту проблему следующим путём. В их установке жидкость, содержащая исследуемый образец, находится внутри кантилевера, который по-прежнему колеблется в вакууме. Образец вкачивается внутрь по микроканалу в кремниевой пластинке. Пока учёные способны взвешивать частицы с разрешением до чуть менее фемтограмма (10**-15 грамм), а по мере усовершенствования метода они надеются повысить чувствительность ещё на несколько порядков.

Исследователи планируют применить новый метод к изучению процессов деления клеток. Наблюдая одну клетку в течение длительного времени, они смогут изучить изменение её плотности в процессе деления, связанное с синтезом белков и других биомолекул. Помимо взвешивания клеток, новый метод может быть использован для работы с наночастицами или суб-монослоями биомолекул с чувствительностью, на шесть порядков превышающей чувствительность современных коммерческих методов.

Кроме того, одно из направлений работы исследователей — массовая потоковая цитометрия, метод взвешивания и подсчёта клеток определённого типа, часто используемый для оценки состояния больных СПИДом. Динамика состояния пациента определяется путём подсчёта иммунных клеток. Обычные приборы, основанные на оптических методах, слишком громоздки и дороги (порядка $20 000) для использования в развивающихся странах, где много больных СПИДом.

Новый метод позволит создавать устройства, основанные на одном кремниевом чипе.