Wetenschappers hebben een nieuwe methode ontdekt om elektriciteit in cellen te meten

Elektriciteit is een belangrijk onderdeel van levende organismen. Het is bekend dat in biologische systemen het verschil belangrijk is

spanning.Ze controleren de hartslag en zorgen ervoor dat neuronen met elkaar kunnen communiceren. Maar tientallen jaren lang was het onmogelijk om het spanningsverschil tussen organellen – vliezige structuren in een cel – en de rest van de cel te meten. Dankzij nieuwe technologie kunnen onderzoekers in cellen kijken om te zien hoeveel verschillende organellen spanning gebruiken om functies uit te voeren.

“Wetenschappers hebben al lang gemerkt dat geladen kleurstoffen die worden gebruikt om cellen te kleuren, vast komen te zitten in de mitochondriën,” — legde afgestudeerde student Anand Saminathan uit, eerste auteur van het artikel gepubliceerd inNature Nanotechnology tijdschrift. “Maar er is weinig gedaan om het membraanpotentieel van andere organellen in levende cellen te bestuderen.”

Krishnan's laboratorium in Californië.De Universiteit van Chicago is gespecialiseerd in het maken van kleine sensoren die in cellen bewegen en rapporteren wat er binnenin gebeurt. Hierdoor kunnen onderzoekers begrijpen hoe cellen werken en hoe ze worden vernietigd bij ziekten of aandoeningen.

In een nieuwe studie besloten ze deze techniek te gebruiken om de elektrische activiteit van organellen in levende cellen te bestuderen.

De membranen van neuronen bevatten eiwitten die ionisch worden genoemdkanalen – die fungeren als poorten voor geladen ionen om de cel in en uit te bewegen. Deze kanalen zijn nodig voor neuronen om te communiceren. Eerdere studies hadden aangetoond dat de organellen vergelijkbare ionkanalen hadden, maar wetenschappers wisten niet zeker welke rol ze speelden.

De nieuwe verkenner-tool van Voltair maakt dit mogelijkverken deze kwestie dieper. Dit is een speciale op DNA gebaseerde voltmeter voor organellen. Het werkt als een voltmeter en meet het spanningsverschil in twee verschillende gebieden binnen de cel. Voltair kan rechtstreeks in de cel doordringen en toegang krijgen tot diepere structuren.

In hun eerste onderzoekde onderzoekers zochten naar membraanpotentialen - het verschil in spanning binnen een organel versus een extern. Ze vonden bewijs voor dit potentieel in verschillende organellen waarvan eerder werd gedacht dat ze helemaal geen membraanpotentieel hadden.

Lees ook

AI heeft de Schrödingervergelijking opgelost

Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen

"Studie mislukt": Sputnik V-testers krijgen geen placebo meer