Proteinproduksjon i levende celler ble observert i sanntid

Forskere fra École Polytechnique Fédérale de Lausanne brukte nanoplasmonikk for å observere

sanntidsproduksjon inne i cellerulike komplekse kjemiske forbindelser. Teknologien vil hjelpe til med å studere funksjonene til celler, utvikle nye behandlinger for ulike sykdommer og lage vaksiner.

Visualisering av proteinsekresjon i en enkelt celle. Video: EPFL 

For observasjon plasserer forskere individuelleceller inn i mikroskopiske brønner i en nanostrukturert gullbelagt brikke. Etter det forårsaker de plasmonresonans på overflaten av brikken. Dette er resonansoscillasjoner av elektroner som oppstår når en overflateplasmon eksiteres av en ekstern elektromagnetisk bølge. Disse svingningene gjør det mulig å kartlegge utskilte stoffer etter hvert som de dannes, og observere cellenes form og bevegelse.

Metoden til forskere er basert på en nanoplasmonisk brikkeet område på 1 cm², bestående av millioner av små hull og hundrevis av kammer for individuelle celler. Brikken er laget av et nanostrukturert gullsubstrat dekket med et tynt polymernett. Hvert kammer er fylt med cellemedier for å holde cellene i live og sunne under avbildningsprosessen.

Strukturen til brikken som forskningen ble utført med. Bilde: Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering

Plasmonresonans utløses aven lysstråle som får elektronene i gullatomene til å svinge. Nanostrukturen er utformet på en slik måte at bare visse bølgelengder kan trenge gjennom den. Når noe - for eksempel proteinsekresjon - oppstår på overflaten av brikken, endrer det det transmitterte lyset og spekteret skifter. En bildesensor og en LED oppdager slike endringer.

Fordi denne metoden fordyper celler ikulturmedium og ikke krever giftige merker brukt i andre bildeteknologier, er de studerte cellene enkle å gjenopprette. Dette gir metoden et stort potensial for bruk i utvikling av legemidler, vaksiner og andre behandlinger, bemerker forfatterne. Den kan for eksempel brukes til å studere hvordan celler reagerer på ulike behandlinger på individnivå.

Les mer:

Nytt bilde av Hubble forvirret forskere

Forskere har tydet det mystiske manuskriptet til Ptolemaios. Det var skjult under annen tekst

Se på kartet over Mars med høyeste oppløsning: 110 000 bilder og 5,7 billioner piksler

På omslaget: illustrasjon av levende celler i mikrochipceller. Bilde: BIOS EPFL