Но в случае если исследователи смогут лишь разглядеть внутренние работы мертвых клеток, они лишь видят часть истории. Они не смогут осуществлять контроль динамические процессы живых клеток в настоящем времени, такие как метаболические реакции либо ответы на болезни либо лечение.
«Подклеточные компоненты и структуры имеют глубокое влияние на поведение сложного системной биологии и клеточного оборудования», сообщил Gajendra Shekhawat Северо-Западного университета. «Но распутывание компонентов и структур в клетке весьма сложно, по причине того, что они так хрупки».Сейчас Шехоэт и Винаяк П. Дрэвид, доктор наук Разработки Харриса и Абрахама Материаловедения в Северо-западной Разработке, создали новую неразрушающую совокупность отображения, которая разрешает разглядеть подклеточную архитектуру живых клеток в резолюции масштаба миллимикрона.
Названная Биопроба Ультразвука, техника объединяет волны ультразвука с ядерной микроскопией силы, взаимодействующей с живыми клетками, дабы выяснить трансформации в их механическом поведении.Поддержанный Национальным научным фондом (NSF) и Национальным Сердцем, Легким и Университетом Крови, изучение было сравнительно не так давно издано в Научных Достижениях. Шехоэт и Дрэвид помогали co-corresponding авторами газеты. Шехоэт, учитель научного сотрудника в разработке и материаловедении, был кроме этого первым автором статьи.
Изучение было закончено в Северо-Западном университете Ядерная и Наноразмерная Черта, Экспериментальная (НЮАНС) Центр. НЮАНС – ведущее средство в поддержанной NSF Программе National Nanotechnology Coordinated Infrastructure (NNCI), которая размещена в Северо-западном и назвала Мягкие и Гибридные Нанотехнологии Экспериментальным Ресурсом (SHyNE).
Не обращая внимания на недавние успехи в отображении, на данный момент нет никакого единственного способа, что снабжает с высоким разрешением и изображения высокой чувствительности живущих подклеточных структур. Флуоресцентная и софокусная микроскопия, каковые являются классическими способами для контроля биологических сотрудничеств в клетках, страдает от нехорошего пространственного разрешения и требует, дабы агрессивные краски либо этикетки увеличили структуры и контраст главного момента в биологических тканях.
Легкое и звуковое отображение волны неспособно разглядеть структуры, меньшие, чем пара сотен миллимикронов. Просмотр микроскопии изучения может обеспечить высокое пространственное разрешение, но может лишь выяснить поверхностные структуры, а не всмотреться в клетке. И тогда как электронная микроскопия может взглянуть небольшие подробности на подклеточном уровне, это – разрушительная техника, которая не имеет возможности употребляться для живущих биологических тканей.
«Большое количество контрольно-пропускных пунктов существовали», сообщил Дрэвид, что направляет Ресурс и Центр Нюанса SHyNE. «Черта сложной динамики биологических процессов, в особенности предотвратите о дорогах в наноразмерной резолюции, остался проблемой».Биопроба Ультразвука Шехоэта и Дрэвида, но, обходит эти неприятности.
Его волны ультразвука неагрессивно изображение глубоко похоронили внутриклеточные изюминки. И его ядерное изучение микроскопии силы снабжает механический контраст и высокую чувствительность рассеянных волн ультразвука. Итог?
Неразрушающие, страно высококонтрастные, наноразмерные компонентов и изображения структур глубоко в клетках и живых тканях.«Применяя данный неразрушающий подход, мы можем осуществлять контроль отображение в настоящем времени наномеханических трансформаций в сложных биологических совокупностях», сообщил Шехоэт. «Это имело возможность дать представления для ранней диагностики и потенциальные дороги чтобы создать терапевтические стратегии».После этого, команда собирается расширить собственную технику до разнообразного биомедицинского применения, для того чтобы как наномеханика мягких тканей, для того чтобы как кожа, эмаль и кости, дабы изучить их трехмерную архитектуру вниз к наноразмерному пространственному разрешению.
«Большое изменение в клеточных наноструктурах и механике возможно под влиянием условий рака клетки», сообщил Дрэвид. «Так, Биопроба Ультразвука имела возможность кроме этого увеличить отечественное фундаментальное познание наномеханики в действии в раковых клетках».