SpravodajstvoVeda a výskum

Spojenie antického princípu a modernej technológie: Ako dokážeme merať hustotu buniek?

Metóda vedcov z technologického inštitútu MIT by mohla nájsť svoje uplatnenie v širokom spektre odborov.

Pred viac ako 2-tisíc rokmi Archimedes objavil spôsob, ako zistiť hustotu kráľovskej koruny tým, že ju odvážil v dvoch rôznych kvapalinách. Pomocou toho mohol povedať, či je koruna naozaj zo zlata alebo nie. Vedci z inštitútu MIT využili rovnaký postup na to, aby zistili hustotu jednej jedinej bunky.

Každá bunka v ľudskom tele má svoju hustotu  a ak vedci nájdu spôsob, ako ich zistiť s určitou presnosťou, znamenalo by to nové možnosti štúdia danej bunky. Nový proces meria hustotu bunky prostredníctvom dvoch tekutín s odlišnou hustotou. Rovnako ako v prípade kráľovej koruny, aj tento proces ponúkne vedcom viac informácií o vnútorných procesoch bunky. Vďaka týmto procesom budeme schopný napríklad dopomôcť bunkám, aby žili dlhšie, prípadne budeme schopní identifikovať mŕtve bunky.

Zistiť hustotu bunky je mimoriadne náročný proces. Vedci z MIT museli vymyslieť nástroj, ktorý bunku odváži v prirodzenom prostredí, aby prežila. Bunky zároveň museli vážiť aj v inej tekutine, aby získali rozdiel jej váhy.

Po prvýkrát sa vedcom podarilo zistiť vztlakovú hmotnosť buniek v roku 2007. Išlo o vibračné zariadenie, ktoré menilo frekvenciu vibrácií po prechode buniek cez špeciálny kanál. Na to, aby zistili hustotu museli bunky cez kanál preplávať dvakrát, a to zakaždým v inej kvapaline. Nové zariadenie dokáže rapídne vymeniť tekutinu v kanály tak, aby mohla byť odmeraná hmotnosť bunky, no ale aby zároveň nedošlo k jej poškodeniu. Celý proces trvá približne päť sekúnd. Harvardský profesor fyziky, David Weitz, tvrdí, že ide o šikovný spôsob merania hustoty buniek a otvára množstvo nových dverí pre ďalšie výskumy.

Zmeny hustoty

Vedci svoj nový systém otestovali na niekoľkých typoch buniek. Napríklad na červených krvinkách alebo bunkách leukémie. Počas skúmania hustoty buniek leukémie im vedci podali antibiotikum. Bunky skontrolovali o hodinu neskôr a všimli si výrazné zmeny v ich hustote. Bunky totiž zvyšovali svoju hustotu počas toho, ako začali umierať.

Za hodinu sa hustota buniek leukémie zvýšila o približne jedno percento. Táto zmena by bola príliš malá pre zariadenia s nízkou citlivosťou. Keďže sa ju ale vedcom podarilo zachytiť, v budúcnosti môže byť vhodná na monitorovanie liečiv proti rakovine.

„Podľa merania hustoty buniek bolo mimoriadne jednoduché určiť tie, ktoré reagovali na podané liečivo. Ak by sme študovali ich hmotnosť alebo objem, na túto zmenu by sme neprišli,“ vyjadrila sa Andrea Bryan, vedúca štúdie.

Červené krvinky infikované maláriou, naopak svoju hustotu strácajú počas toho, ako choroba postupuje. Strata hustoty bola známa, no tento výskum po prvýkrát pozoroval zmeny na jednej bunke. Meranie hustoty buniek by mohlo nájsť svoje využitie naprieč rôznymi odvetviami. Vedci momentálne pracujú na meraní hustôt ďalších buniek. Potom sa pozrú na zmeny v hustote, ktoré nastávajú postupom času, a to predovšetkým v prípade rakovinových buniek.

Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close