Zinātnieki no École Polytechnique Fédérale de Lausanne izmantoja nanoplazmoniku, lai novērotu
Proteīna sekrēcijas vizualizācija vienā šūnā. Video: EPFL
Novērošanai pētnieki ievieto indivīdušūnas mikroskopiskās iedobēs nanostrukturētā apzeltītā mikroshēmā. Pēc tam tie izraisa plazmona rezonansi uz mikroshēmas virsmas. Tās ir elektronu rezonanses svārstības, kas rodas, kad virsmas plazmonu ierosina ārējs elektromagnētiskais vilnis. Šīs svārstības ļauj kartēt izdalītās vielas to veidošanās laikā, novērojot šūnu formu un kustību.
Zinātnieku metodes pamatā ir nanoplazmoniskā mikroshēma1 cm² laukums, kas sastāv no miljoniem sīku caurumu un simtiem kameru atsevišķām šūnām. Mikroshēma ir izgatavota no nanostrukturēta zelta substrāta, kas pārklāts ar plānu polimēra sietu. Katra kamera ir piepildīta ar šūnu barotni, lai saglabātu šūnas dzīvas un veselas attēlveidošanas procesa laikā.
Mikroshēmas struktūra, ar kuru tika veikts pētījums. Attēls: Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering
Plazmona rezonansi izraisagaismas stars, kas izraisa elektronu svārstības zelta atomos. Nanostruktūra ir veidota tā, lai tajā varētu iekļūt tikai noteikti viļņu garumi. Kad kaut kas, piemēram, olbaltumvielu sekrēcija, notiek uz mikroshēmas virsmas, tas maina pārraidīto gaismu un spektrs mainās. Šādas izmaiņas nosaka attēla sensors un gaismas diode.
Tā kā šī metode iegremdē šūnasbarotne un nav nepieciešamas toksiskas etiķetes, ko izmanto citās attēlveidošanas tehnoloģijās, izpētītās šūnas ir viegli atgūt. Tas dod metodei lielu potenciālu izmantošanai farmaceitisko līdzekļu, vakcīnu un citu ārstēšanas metožu izstrādē, atzīmē autori. Piemēram, to var izmantot, lai pētītu, kā šūnas reaģē uz dažādiem ārstēšanas veidiem individuālā līmenī.
Lasīt vairāk:
Jauns Habla attēls samulsināja zinātniekus
Zinātnieki ir atšifrējuši noslēpumaino Ptolemaja manuskriptu. Tas bija paslēpts zem cita teksta
Apskatiet Marsa augstākās izšķirtspējas karti: 110 000 kadru un 5,7 triljonus pikseļu
Uz vāka: dzīvu šūnu ilustrācija mikročipu šūnās. Attēls: BIOS EPFL