Επιστήμονες από την École Polytechnique Fédérale de Lausanne χρησιμοποίησαν νανοπλασμονικά για να παρατηρήσουν
Οπτικοποίηση της έκκρισης πρωτεΐνης σε ένα μόνο κύτταρο. Βίντεο: EPFL
Για παρατήρηση, οι ερευνητές τοποθετούν μεμονωμένακύτταρα σε μικροσκοπικά φρεάτια σε ένα νανοδομημένο επιχρυσωμένο τσιπ. Μετά από αυτό, προκαλούν συντονισμό πλασμονίου στην επιφάνεια του τσιπ. Αυτές είναι συντονισμένες ταλαντώσεις ηλεκτρονίων που συμβαίνουν όταν ένα επιφανειακό πλασμόνιο διεγείρεται από ένα εξωτερικό ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Αυτές οι διακυμάνσεις καθιστούν δυνατή τη χαρτογράφηση των εκκρινόμενων ουσιών καθώς σχηματίζονται, παρατηρώντας το σχήμα και την κίνηση των κυττάρων.
Η μέθοδος των επιστημόνων βασίζεται σε ένα νανοπλασμονικό τσιπμια περιοχή 1 cm², που αποτελείται από εκατομμύρια μικροσκοπικές τρύπες και εκατοντάδες θαλάμους για μεμονωμένα κύτταρα. Το τσιπ είναι κατασκευασμένο από νανοδομημένο υπόστρωμα χρυσού καλυμμένο με λεπτό πολυμερές πλέγμα. Κάθε θάλαμος είναι γεμάτος με κυτταρικά μέσα για να διατηρηθούν τα κύτταρα ζωντανά και υγιή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απεικόνισης.
Η δομή του τσιπ με το οποίο πραγματοποιήθηκε η έρευνα. Εικόνα: Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering
Ο συντονισμός πλασμονίου πυροδοτείται απόμια δέσμη φωτός που προκαλεί τα ηλεκτρόνια στα άτομα του χρυσού να ταλαντώνονται. Η νανοδομή είναι σχεδιασμένη με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο ορισμένα μήκη κύματος να μπορούν να τη διαπεράσουν. Όταν κάτι—όπως η έκκριση πρωτεΐνης—συμβαίνει στην επιφάνεια του τσιπ, αλλάζει το εκπεμπόμενο φως και το φάσμα μετατοπίζεται. Ένας αισθητήρας εικόνας και ένα LED ανιχνεύουν τέτοιες αλλαγές.
Επειδή αυτή η μέθοδος βυθίζει τα κύτταρα μέσαμέσο καλλιέργειας και δεν απαιτεί τοξικές ετικέτες που χρησιμοποιούνται σε άλλες τεχνολογίες απεικόνισης, τα κύτταρα που μελετήθηκαν είναι εύκολο να ανακτηθούν. Αυτό δίνει στη μέθοδο μεγάλες δυνατότητες χρήσης στην ανάπτυξη φαρμακευτικών προϊόντων, εμβολίων και άλλων θεραπειών, σημειώνουν οι συγγραφείς. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα ανταποκρίνονται σε διάφορες θεραπείες σε ατομικό επίπεδο.
Διαβάστε περισσότερα:
Νέα εικόνα του Χαμπλ μπέρδεψε τους επιστήμονες
Οι επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν το μυστηριώδες χειρόγραφο του Πτολεμαίου. Ήταν κρυμμένο κάτω από άλλο κείμενο
Δείτε τον χάρτη με την υψηλότερη ανάλυση του Άρη: 110.000 καρέ και 5,7 τρισεκατομμύρια pixel
Στο εξώφυλλο: εικονογράφηση ζωντανών κυττάρων σε κύτταρα μικροτσίπ. Εικόνα: BIOS EPFL