Нанопинцеты извлекают отдельные молекулы из живой клетки, не разрушая ее

09.12.2018

Используя электрические импульсы, "пинцет" может извлекать отдельные ДНК, белки и органеллы из живых клеток, не разрушая их. Над разработкой трудились ученые из Имперского колледжа Лондона. Их исследование может помочь ученым в создании "атласа клеток человека" и дать новое представление о том, как функционируют здоровые клетки и что происходит в пораженных клетках.

Ученые постоянно расширяют свои знания о том, как функционируют клетки, но до сих пор остаются нерешенные вопросы. Это особенно справедливо для отдельных клеток одного типа, таких как клетки мозга, мышц или жировые клетки, которые все же сильно отличаются друг от друга по составу на молекулярном уровне. Составление "атласа" или "каталога" разнообразия клеток, кажущихся идентичными, может помочь исследователям лучше понять фундаментальные клеточные процессы и разработать улучшенные модели болезней и даже новые терапевтические методы для пациентов.

Однако при традиционных методах изучения этих различий клетка обычно разрушается - и в результате все ее содержимое смешивается. Это приводит к потере информации не только о том, как органеллы клетки были расположены относительно друг друга, но и о том, какие молекулярные изменения произошли в клетке со временем.

"Нанопинцет", разработанный учеными из Имперского колледжа Лондона, позволяет сохранить эту информацию. Руководитель проекта, профессор Джошуа Эдель (Joshua Edel), отметил: "С помощью пинцета мы можем извлечь из клетки минимальное количество молекул, которые нам нужны, в реальном времени, не повредив саму клетку. Мы продемонстрировали, что можем манипулировать и извлекать несколько различных частей из разных областей клетки, включая митохондрии из самой клетки, РНК из цитоплазмы и даже ДНК из ядра".

Пинцеты сделаны из острого стеклянного стержня с парой электродов на конце, изготовленных из материала на основе углерода - такого, как графит. Наконечник составляет менее 50 нанометров (нанометр - миллионная часть миллиметра) в диаметре и разделен на два электрода с промежутком 10-20 нанометров между ними.

Метод основан на явлении, называемом диэлектрофорезом. Пинцет генерирует достаточно высокое электрическое поле, которое позволяет захватывать и извлекать небольшое количество клеток, таких как ДНК или транскрипционные факторы - молекулы, которые могут изменять активность генов.

В будущем новый инструмент можно использовать в экспериментах с нервными клетками, который на данный момент невозможны. Добавляя или удаляя митохондрии из отдельных клеток с помощью "нанопинцета", исследователи смогут лучше понять роль этих органелл, особенно в нейродегенеративных заболеваниях.

<< Назад: Устройство, имитирующее работу мозга 09.12.2018

>> Вперед: RAK811 - бюджетный LoRa-модуль для интернета вещей 08.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Компьютерный корпус Deepcool CG580 MESH 2F 03.09.2026

Компания Deepcool представила новую модель компьютерного корпуса CG580 MESH 2F, сделав акцент именно на воздушном потоке и широких возможностях организации охлаждения. Корпус имеет размеры 467 x 235 x 501 мм и выполнен в современном стиле с боковой панелью из закаленного стекла. Благодаря прозрачной стенке внутренние компоненты хорошо видны, что особенно актуально для систем с декоративной подсветкой. Внутреннее пространство разделено на верхнюю и нижнюю части, благодаря чему разработчикам удалось удобнее организовать размещение компонентов и кабелей, а также создать более рациональную схему движения воздуха. Главное внимание специалисты уделили вентиляции. Передняя панель корпуса выполнена в формате MESH и имеет большую площадь перфорации, поэтому воздух может свободно поступать внутрь. Уже в штатной комплектации CG580 MESH 2F оснащается двумя крупными 160-мм вентиляторами. При необходимости пользователь может значительно расширить систему охлаждения: суммарно корпус рассчитан н ...>>

Объединение МРТ и нейроинтерфейса в единую систему uMR Shenguan 02.09.2026

Современные интерфейсы мозг-компьютер постепенно переходят от простого наблюдения за активностью нервной системы к технологиям, способным одновременно анализировать и изменять работу определенных участков мозга. Китайские специалисты представили систему, которая объединяет эти возможности в рамках одной платформы. Разработчики называют uMR Shenguan первым в мире полноциклическим интерфейсом мозг-компьютер на основе магнитно-резонансной томографии. Проект реализовали совместно Shanghai United Imaging Healthcare и Тяньцзинский университет. Ключевое отличие новой платформы заключается в замкнутом характере ее работы. МРТ используется не только для регистрации мозговых сигналов: система сначала декодирует полученную информацию, затем осуществляет целевое воздействие на мозг и после этого измеряет возникшие изменения. Таким образом, результаты вмешательства можно практически сразу сопоставлять с исходными данными, превращая МРТ из исключительно диагностического инструмента в центральный ...>>

Случайная новость из Архива Сетевой видеодомофон Axis A8004-VE 19.04.2015 Компания Axis Communications объявила о выходе сетевого видеодомофона Axis A8004-VE. В его состав входит переговорное устройство, обеспечивающее двустороннюю голосовую связь без эха, а также встроенная HDTV-камера с функцией WDR. Сетевой видеодомофон обеспечивает идентификацию входящих и выходящих людей при дневном и ночном освещении даже в неблагоприятных условиях эксплуатации. Axis A8004-VE выпускается в погодозащищенном и антивандальном корпусе и пригоден к установке как в помещениях, так и на улице. Благодаря технологии Power over Ethernet для подключения станции достаточно одного сетевого кабеля, при этом мощности электропитания хватает для поддержания работы большинства стандартных дверных замков и управления ими непосредственно с видеостанции. При использовании в составе малых и средних систем, например, в розничных магазинах или офисах, сетевой видеодомофон Axis A8004-VE позволит не только улучшить охрану служебных помещений и прилегающей территории, но и повысить эффективность повседневной работы. Сетевой видеодомофон обеспечивает связь с посетителями и идентификацию их личности и поддерживает дистанционное управление доступом со стационарного IP-телефона, мобильного устройства или непосредственно через систему управления видеонаблюдением (VMS). Сетевой видеодомофон Axis A8004-VE спроектирован на основе открытых стандартов и прикладных программных интерфейсов (API) и также подходит для масштабных установок, например, в аэропортах, где востребована интеграция различных систем, например, видеонаблюдения, контроля физического доступа и IP-телефонии. Полная совместимость со стандартами и стандартом ONVIF, интерфейсом VAPIX и протоколом SIP предельно упрощает интеграцию устройства с другими системами. Благодаря этому партнеры компании Axis по разработке программных приложений могут предоставлять заказчикам решения, отвечающие их конкретным нуждам. Новое устройство совместимо с ПО Axis Camera Station 4.20, выпуск которого планируется в мае. Кроме того, полная поддержка сетевого видеодомофона Axis A8004-VE будет с первых дней реализована в ПО для управления видеонаблюдением таких партнеров Axis по разработке программных приложений, как Genetec, Aimetis и SeeTec. Сетевой видеодомофон будет впервые представлен на выставке MIPS - 2015 на стенде Axis Communications В продажу через дистрибьюторскую сеть компании Axis устройство поступит в мае.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026