一定水平的細胞剛度對於身體健康極為重要,特別是細胞骨架(確保細胞適應環境的細胞骨架網絡結構),例如心血管系統的質量直接取決於細胞骨架的特性。據專家說,如果細胞骨架功能紊亂,則會導致癌症、心力衰竭和其他疾病。
目前,主要通過原子力顯微鏡(AFM)測量細胞的剛度。國立研究型技術大學MISIS(NUST MISIS)的科學家解釋說,這種方法的問題在於,在掃描過程中,活細胞會發生嚴重變形和變性,從而導致死亡,因此無法獲得所需準確度的數據。
© 照片 : NUST MISIS/Sergey Gnuskov科學家們提出了一種研究活細胞“骨架”的新方法
科學家們提出了一種研究活細胞“骨架”的新方法
© 照片 : NUST MISIS/Sergey Gnuskov
大學專家改進了原子力顯微鏡(AFM)技術,將其與另一種方法——掃描離子傳導顯微鏡相結合。這種方法是在俄羅斯科學家的參與下開發的,以前僅用於樣品表面的可視化,如今首次用於測量細胞剛度。
“離子傳導顯微鏡基於使用特殊納米移液器的非接觸式掃描,氯離子流穿過納米移液器,通過離子電流的變化跟蹤納米移液器的位置。這項技術使人們可以非常 “準確地” 感覺到細胞的局部結構。“ NUST MISIS生物物理研究實驗室高級研究員彼得•戈雷爾金說。
© 照片 : NUST MISIS/Sergey Gnuskov科學家們提出了一種研究活細胞“骨架”的新方法
科學家們提出了一種研究活細胞“骨架”的新方法
© 照片 : NUST MISIS/Sergey Gnuskov
正如科學家解釋的那樣,納米移液器在掃描過程中靠近表面很近,足以使範德華力作用於穿過其孔的離子,從而增加或減少其通量。研究人員認為,該方法將有助於詳細研究細胞運動和細胞分裂。
彼得·戈雷爾金說:“這種獨特方法的開發將使人們能夠更好地研究細胞骨架的功能,這將大大推進對心血管疾病和癌症、阿爾茨海默氏病和帕金森氏病的研究。”
來自英國和日本的專家也參與了這項研究。未來,科學家打算調整掃描離子傳導顯微鏡檢查方法,以研究神經退行性疾病的發展機制。團隊的另一個工作方向是研究不同組織的細胞骨架的機械特性,以開發新的抗癌藥物。