TechFusion.ruМедицинаУченые создали нано-зонд для 3D-картирования pH живой клетки

Ученые создали нано-зонд для 3D-картирования pH живой клетки

нано-зонд

Международная группа ученых разработала нано-зонд, который поможет выяснить механизм воспалительных и онкологических процессов живых организмов

Международный коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», Имперского колледжа Лондона, университета Каназава (Япония) и МГУ разработали нано-зонд для 3D картирования pH живой клетки с пространственным разрешением 50 нанометров и со скоростью до 2 милисекунд. Решение не требует предварительного введения в ткань или клетку флуоресцентных меток, нетоксично и безопасно для обследуемого организма.

Нано-измеритель уровня кислотности живой клетки может применяться при глубинном исследовании и понимании механизма процессов метастазирования рака, течения язвенной болезни желудка, воспалительных явлений в организме человека и других биологических систем.

Как сообщили в пресс-службе НИТУ «МИСиС», результаты научной работы могут иметь решающее значение для понимания роли pH в клеточной активности и, в свою очередь, его значения в диагностике и лечении онкологии, а также возникновения и течения многих воспалительных процессов.

«Основной функциональный элемент прибора представляет собой нано-сенсор, который получен «сшиванием» глюкозооксидазы и поли-1-лизина на кончике стеклянного нанокапилляра и в итоге образует рН-селективную наномембрану с чувствительностью выше 0,01 единиц. Этот сенсор способен к быстрому реагированию (до ~ 2 мс) и уникально высокому пространственному разрешению (~ 50 нм). Микроскопическая мембрана была интегрирована в двухканальный стеклянный нанозонд, объединяющий измерение pH с дистанционным контролем с обратной связью с помощью сканирующей ион-проводящей микроскопии», — рассказал один из соавторов работы, сотрудник лаборатории «Сканирующей ион-проводящей микроскопии» под руководством профессора Корчева Ю.Е. в НИТУ «МИСиС» к.ф.-м.н Александр Ерофеев.

В результате исследователи получили технологию, на основе которой можно проводить одновременную 3D-топографию и мониторинг кислотности живых клеток. На выходе можно получать трехмерное изображение участка живой ткани и даже отдельных клеток с показаниями локальных значений уровня кислотности среды. Подробности исследования опубликованы в статье High-resolution label-free 3D mapping of extracellular pH of single living cells в журнале Nature Communications.

Фото на обложке: НИТУ «МИСиС»