Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали высокоточный способ измерения плотности клеток, который помогает отслеживать состояние здоровья и работу иммунной системы. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Ученые объяснили, что плотность клетки представляет собой ее массу, деленную на объем. Этот показатель отражает молекулярный состав клетки: количество воды, белков, липидов и нуклеиновых кислот. Когда клетка делится, активируется или разрушается, ее плотность меняется.
Например, активированные Т-клетки (главные «бойцы» иммунной системы) начинают быстро накапливать воду и вещества, что снижает их плотность. В эксперименте ученые зафиксировали, что при переходе Т-клеток в активное состояние их плотность снизилась с 1,08 до 1,06 грамма на миллилитр за сутки.
Измерять такие тонкие изменения ранее было сложно. Новый метод предполагает использование усовершенствованного микрофлюидного устройства — резонатора с подвешенным микроканалом (SMR). Когда через такой канал проходят клетки, по изменению частоты его колебаний определяется их масса. Затем клетки проходят через жидкость с флуоресцентным красителем, и по световому сигналу вычисляется объем.
Система позволяет обрабатывать до 30 тысяч клеток в час. По словам ученых, это дает возможность отслеживать малейшие изменения в «поведении» иммунитета или опухолей. Например, если плотность Т-клеток начала снижаться, это может означать, что иммунитет «просыпается» и начинает борьбу с болезнью.
Компания Travera, основанная одним из авторов работы, уже тестирует методику для оценки эффективности иммунных препаратов у пациентов с раком. В перспективе технология поможет врачам быстрее и точнее подбирать лечение на основе поведения отдельных клеток пациента.
Ранее ученые совершили прорыв в производстве клеток крови.
