Ученые используют допплер, чтобы заглянуть внутрь клеток

Доплеровский улучшает жизнь, заглядывая в воздушные массы, чтобы предсказывать погоду. Команда Университета Пердью использует аналогичную технологию, чтобы заглянуть внутрь живых клеток, внедряя метод обнаружения патогенов и лечения инфекций способами, которых ученые никогда раньше не использовали.


В новом исследовании команда использовала Доплер, чтобы заглянуть внутрь клеток и отслеживать их метаболическую активность в режиме реального времени, не дожидаясь роста культур. Используя эту способность, исследователи могут тестировать , обнаруженные в пище, воде и других средах, чтобы определить, являются ли они патогенами, или помочь им определить правильное лекарство для лечения устойчивых к антибиотикам бактерий.

Дэвид Нолти, заслуженный профессор физики и астрономии Эдварда М. Перселла из Purdue; Джон Турек, профессор фундаментальных медицинских наук; Эдуардо Хименес, научный сотрудник Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии; и Майкл Ладиш, заслуженный профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии, адаптировали этот метод из своего предыдущего исследования раковых клеток в статье, опубликованной в этом месяце в Биология .

Используя финансирование Национального научного фонда, а также Big Idea Challenge Парка открытий Purdue, команда работала с бессмертными клеточными линиями — клетками, которые будут жить вечно, если вы их не убьете. Они подвергли воздействию различных известных патогенов, в данном случае сальмонеллы и кишечной палочки. Затем они использовали эффект Доплера, чтобы проследить реакцию клеток. Эти называются «часовыми», а наблюдение за их реакциями называется биодинамическим анализом.

«Сначала мы сделали биодинамическую визуализацию применительно к раку, а теперь мы применяем ее к другим типам клеток», — сказал Нолти. «Это исследование уникально. Никто больше не делает ничего подобного. Вот почему оно так интригует».

Эта стратегия широко применима, когда ученые изолировали неизвестный микроб и хотят знать, является ли он патогенным — вредным для живых тканей — или нет. Такие клетки могут обнаруживаться в пищевых продуктах, источниках воды или даже в недавно растаявших ледниках.

«Это напрямую определяет, является ли патогенной», — сказал Ладиш. «Если клетки не являются патогенными, доплеровский сигнал не изменяется. Если они изменяются, доплеровский сигнал изменяется довольно значительно. Затем вы можете использовать другие методы, чтобы определить, что является патогеном. Это быстрый способ отличить друга от врага. . «

Возможность быстро определить, вредна ли клетка, невероятно полезна в ситуациях, когда люди сталкиваются с живым неизвестным микроорганизмом, позволяя ученым узнать, какие меры предосторожности следует принять. Как только становится известно, что микроб вреден, они могут приступить к установленным протоколам, которые позволяют им определить конкретную идентичность клетки и определить эффективный против микроорганизма.

Еще одно преимущество — возможность быстро и напрямую диагностировать, какие реагируют на какие . Устойчивость к антибиотикам может стать серьезной проблемой в больницах и других средах, где люди с уже нарушенными органами и иммунной системой могут подвергаться воздействию все более высоких количеств устойчивых к антибиотикам бактерий и инфицироваться ими. Иногда это приводит к потенциально смертельному состоянию, называемому бактериальным сепсисом или сепсисом. Это отличается от вирусного сепсиса, который обсуждался в связи с -19, хотя ученые говорят, что их следующие шаги будут включать исследование вирусного сепсиса.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments