Инновационный механофенотипический цитометр способен измерять размер и эластичность клеток в потоке жидкости. Узнайте, какие новые возможности открывает этот прибор для медицины.
Исследователи из Университета Брауна в сотрудничестве с коллегами из Национального института стандартов и технологий США (NIST) разработали новый метод для измерения физических характеристик клеток, сообщает Phys.org. Ученые считают, что точное отслеживание изменений эластичности может стать важным инструментом для ранней диагностики и прогнозирования таких заболеваний, как рак, малярия и серповидноклеточная анемия.
Механические характеристики клеток изменяются при различных патологиях. Например, раковые клетки становятся более мягкими по мере увеличения угрозы опухоли, в то время как при заболеваниях крови эритроциты, наоборот, становятся жестче. Подобные изменения также наблюдаются при нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и хронических воспалительных заболеваниях.
В новом исследовании команда ученых представила механофенотипический цитометр — микрофлюидное устройство, которое может одновременно определять размер и мягкость клетки, то есть ее механический фенотип. «Механофенотипирование — это недооцененный инструмент. Технологии измерений долгое время отставали от других методов анализа клеток», — комментирует ведущий автор Грейлен Чикеринг.
В отличие от традиционного атомно-силового микроскопа, который анализирует клетки по одной и делает это очень медленно, новый цитометр способен анализировать от 60 до 100 клеток в секунду, а в будущем — до тысяч. Прибор фиксирует время, которое клетка проводит в узких каналах с жидкостью. Более мягкие клетки смещаются к центру потока, где скорость жидкости выше, в то время как жесткие остаются у краев. С помощью флуоресцентных сигналов определяется размер клетки, а по времени прохождения — ее эластичность.
Методика была протестирована на синтетических частицах-калибраторах, предоставленных Университетом Брауна, а специалисты NIST разработали конструкцию цитометра с несколькими зонами измерения для повышения точности.
В ближайших планах ученых — исследование образцов крови и тканей пациентов. Ожидается, что устройство сможет различать здоровые клетки и клетки, пораженные болезнью, и в будущем станет дополнением к существующим методам диагностики. «Мы надеемся, что этот прибор поможет врачам не только ставить диагноз, но и делать более точные прогнозы», — подводит итог соавтор исследования Эрик Дарлинг.
Фото: hi-tech.mail.ru