Forskare från École Polytechnique Fédérale de Lausanne använde nanoplasmonik för att observera
Visualisering av proteinutsöndring i en enda cell. Video: EPFL
För observation placerar forskarna individuellaceller i mikroskopiska brunnar i ett nanostrukturerat guldpläterat chip. Efter det orsakar de plasmonresonans på chipets yta. Dessa är resonansoscillationer av elektroner som uppstår när en ytplasmon exciteras av en extern elektromagnetisk våg. Dessa fluktuationer gör det möjligt att kartlägga utsöndrade ämnen när de bildas, observera cellers form och rörelse.
Forskarnas metod är baserad på ett nanoplasmoniskt chipen yta på 1 cm², bestående av miljontals små hål och hundratals kammare för enskilda celler. Chipet är tillverkat av ett nanostrukturerat guldsubstrat täckt med ett tunt polymernät. Varje kammare är fylld med cellmedia för att hålla cellerna vid liv och friska under avbildningsprocessen.
Strukturen på det chip som forskningen utfördes med. Bild: Saeid Ansaryan et al., Nature Biomedical Engineering
Plasmonresonans utlöses aven ljusstråle som får elektronerna i guldatomerna att svänga. Nanostrukturen är utformad på ett sådant sätt att endast vissa våglängder kan penetrera den. När något - som proteinutsöndring - inträffar på chipets yta, förändras det transmitterade ljuset och spektrumet ändras. En bildsensor och en LED upptäcker sådana förändringar.
Eftersom den här metoden nedsänker celler iodlingsmedium och inte kräver toxiska märkningar som används i andra bildtekniker, är de studerade cellerna lätta att återhämta sig. Detta ger metoden stor potential att användas vid utveckling av läkemedel, vacciner och andra behandlingar, konstaterar författarna. Den kan till exempel användas för att studera hur celler svarar på olika behandlingar på individuell nivå.
Läs mer:
Ny bild av Hubble förbryllade forskare
Forskare har dechiffrerat Ptolemaios mystiska manuskript. Den gömdes under annan text
Titta på kartan över Mars med högsta upplösning: 110 000 bildrutor och 5,7 biljoner pixlar
På omslaget: illustration av levande celler i mikrochipceller. Bild: BIOS EPFL