Новая платформа позволяет быстрее и проще измерять силы, генерируемые клетками

Инженеры из Университета Делавэра разработали усовершенствованную платформу для тракционной силовой микроскопии (ТСМ) — метода, используемого для измерения сил, которые клетки оказывают на своё окружение.

Проблема традиционного метода

Традиционная ТСМ имеет два ключевых недостатка:

• Низкая пропускная способность: позволяет измерить лишь несколько клеток за раз.
• Разрушающий характер: для расчёта сил клетки необходимо удалить или расслабить, чтобы получить эталонное изображение геля без нагрузки («нулевое напряжённое состояние»). Это исключает возможность проведения дополнительных анализов с теми же клетками.

Инженерное решение

Группа под руководством Джона Слейтера создала новую безреферентную платформу ТСМ.

• Технология: с помощью двухфотонной лазерной литографии в гибком гидрогеле создаётся высокоупорядоченный трёхмерный массив флуоресцентных меток.

• Принцип работы: поскольку исходное положение каждой метки в массиве известно с высокой точностью, нет необходимости удалять клетки для определения «нулевого состояния». Силы рассчитываются по смещению меток под действием клеток относительно их известных исходных позиций.

• Преимущества:

  • Высокая пропускная способность: команда измерила силы более чем от 60 клеток за короткое время.
  • Нерарушающий метод: клетки не нужно удалять, что позволяет комбинировать ТСМ с другими анализами, например, иммунофлуоресценцией.
  • Сохранение клеток открывает возможности для изучения роли клеточных сил в регуляции судьбы стволовых клеток, поведения раковых клеток и функции кровеносных сосудов.

Работа была опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, а подробный протокол изготовления платформы и использования программного обеспечения — в Journal of Visualized Experiments.