ローザンヌ工科大学の科学者たちは、ナノプラズモニクスを使用して観察しました
単一細胞内のタンパク質分泌の可視化。ビデオ: EPFL
観察のために、研究者は個人を配置しますナノ構造の金メッキチップの顕微鏡ウェルに細胞を入れます。その後、チップ表面でプラズモン共鳴を引き起こします。これらは、表面プラズモンが外部電磁波によって励起されたときに発生する電子の共鳴振動です。これらのゆらぎにより、細胞の形や動きを観察しながら、分泌された物質を形成しながらマッピングすることが可能になります。
科学者の方法は、ナノプラズモニックチップに基づいています数百万の小さな穴と個々の細胞用の数百のチャンバーで構成される1cm²の面積。チップは、薄いポリマーメッシュで覆われたナノ構造の金基板でできています。各チャンバーは細胞培地で満たされ、イメージングプロセス中に細胞を生き生きと健康に保ちます。
研究を行ったチップの構造。画像: Saeid Ansaryan ら、Nature Biomedical Engineering
プラズモン共鳴は、金原子の電子を振動させる光線。ナノ構造は、特定の波長のみが透過できるように設計されています。タンパク質分泌などの何かがチップの表面で起こると、透過光が変化し、スペクトルがシフトします。イメージセンサーとLEDがその変化を感知します。
この方法は細胞を浸すため、培養液と他のイメージング技術で使用される毒性標識を必要としないため、研究対象の細胞は簡単に回収できます。これにより、この方法は、医薬品、ワクチン、その他の治療法の開発に使用できる大きな可能性を秘めている、と著者らは述べています。たとえば、細胞が個々のレベルでさまざまな治療にどのように反応するかを研究するために使用できます。
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表紙：マイクロチップ細胞内の生きた細胞のイラスト。画像: BIOS EPFL