Эта технология, известная как микроскопия деформаций, позволяет ученым более точно оценивать взаимодействие между биологическими системами и механической средой при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата, сердца и нервной системы.
Профессор Университета штата Колорадо Сохам Гош был первым автором статьи вместе с несколькими исследователями из Университета Колорадо в Боулдере.
Достижения в регенеративной медицине и технологии, основанные на биологии развития, могут устранить серьезные препятствия для здоровья человека.
С открытием группы ученые могут получить более четкое представление о том, как физические изменения в клетках способствуют развитию клеток – область исследований, известная как механобиология.
Перед тем, как присоединиться к CSU осенью 2018 года, Гош и его коллеги из CU Boulder разработали технологию неинвазивного исследования механики биологической системы в высоком разрешении с использованием формулы на основе изображений.
В результате были получены замечательные, беспрепятственные изображения клетки и внутри клеточного ядра, обнажающие недостающее звено между биологическими системами и механической средой. При просмотре и анализе клетки и ядра при большом увеличении стали видны все сложные структурные архитектуры. Это помогло исследователям понять пространственно детализированную и динамическую деформацию клеток, которая впоследствии показала, как субклеточные и субядерные области ведут себя в нормальных физиологических условиях по сравнению с. больная обстановка.
Механическое зондирование в биологии преобладает уже почти два десятилетия.
Предыдущие технологии были инвазивными, нарушая физиологию клетки. Деформационная микроскопия создает высокоточную карту деформации на основе микроскопических изображений, которая может количественно оценить поражение, которое может выдержать клетка и ядро, революционизируя то, что было ранее известно о механобиологии.
Статья написана Ghosh, профессором CU Кори П. Ной, аспирант CU Бенджамин Зилбиндер и другие участники. «Эта технология может продвигать область механобиологии с беспрецедентной скоростью», – сказал Гош. "Эта методика доказала свою эффективность в нескольких приложениях и открывает новые возможности для исследований."
Гош будет использовать различные варианты микроскопии деформации и другие методы для количественной оценки биологических явлений в клетках в своей лаборатории клеточной инженерии и механобиологии, чтобы исследовать вопросы, связанные с изменениями отдельных клеток в связи с функцией стволовых клеток.
Например, исследователи могут выяснить, почему наши отдельные ткани функционально различаются, несмотря на одинаковый генетический код. Его лаборатория будет изучать взаимодействие между ближайшим окружением клетки, эпигенетикой и архитектурной организацией хроматина в ядре клетки.
«Деформационная микроскопия поднимет исследования в моей лаборатории на новый уровень, и я с нетерпением жду открытий, которые вскоре откроются благодаря этому революционному достижению», – добавил Гош.